血中リン調節因子Galnt3、Fgf23遺伝子発現を制御するエンハンサーの同定

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この研究では、血中のリン濃度を調節しているホルモンFGF23(遺伝子名Fgf23)と、その活性を維持している酵素GalNAc-T3(遺伝子名Galnt3)の発現が、どのように制御されているかを調べる。FGF23は主に骨から産生され、骨形成に必須の転写因子Runx2を介して発現調節されている可能性がある。また、Runx2が転写調節する遺伝子をマイクロアレイで網羅的に検索した結果、Galnt3がRunx2によって骨芽細胞でも発現誘導された。このとき、Fgf23は骨芽細胞でも強く発現していた。したがって、Galnt3がFGF23の活性を維持する経路で、Runx2がGalnt3の発現を誘導し、血中リン濃度の調節に関与している可能性が考えられた。そこで、Runx2の結合領域を目印にエンハンサーを探索し、in vivo実験によってGalnt3およびFgf23の生理的発現に必要なエンハンサーを決定する。はじめに、9週齢のマウス大腿骨および脛骨から分画した骨芽細胞画分と骨細胞画分を用いて、real-time RT-PCR法により、Runx2とGalnt3およびFgf23の発現を調べた。Runx2とGalnt3は骨芽細胞画分で強く発現しており、Fgf23は骨細胞画分で強く発現していた。つぎに、初代培養したマウス骨芽細胞を用いたRunx2抗体によるChIPシークエンスおよびATACシークエンスによるオープンクロマチン領域検出の結果と、データベース上の種間の塩基配列ホモロジーから、Galnt3のエンハンサー候補を選定した。