骨関節疾患におけるエピゲノム制御機構の解明

Jmjcドメインを有する蛋白のうち、破骨細胞分化において有意な発現低下を認める遺伝子としてJmjd5を同定した。Jmjd5のノックダウンにより、破骨細胞分化は促進され、また破骨細胞マーカー遺伝子の発現亢進を認めたことから、Jmjd5は破骨細胞分化を負に制御することが明らかとなった。Jmjd5は、H3K36me2の脱メチル化酵素として報告されているが、当該研究においてはその脱メチル化活性が、in vitro及びin vivoにおいても認められなかった事から、他の機能を有する事が推測された。種々の検索により、Jmjd5は、NFATc1蛋白の不安定化を発見した。Jmjd5は、NFATc1を水酸化することで、ユビキチンE3リガーゼであるVHLによるポリユビキチン化を促進し、NFATc1蛋白の分解を促進する事で、破骨細胞分化を負に制御している事が明らかとなった(Youn et al. J Biol Chem 2012)。破骨細胞大量培養系の構築に成功し、その細胞から取得した核抽出液を用いて、生化学的にNFATc1結合因子を同定し、中でも機能未知蛋白質であるOCAN (Osteoclastogenic Co-Activator for NFATc1)に着目した。OCANと同じ画分よりSWI/SNF型クロマチン構造変換複合体の構成因子であるBrg1やBafが同定された事から、OCANは破骨細胞分化課程における新規のWI/SNF型クロマチン構造変換複合体の構成因子であることが推察された。そこで、OCANの強制発現系においてルシフェラーゼ活性を測定したところ、NFATc1の転写活性が促進された。また、OCANのノックダウンにより、破骨細胞分化ならびに分化マーカーの発現が抑制されたことから、OCANはNFATc1の転写活性化因子である事が推察された。そこで、OCANのノックアウトマウスを作出する事で、生体内高次機能を明らかにする事を試みた。

Jmjcドメインを有する蛋白のうち、破骨細胞分化において有意な発現低下を認める遺伝子としてJmjd5を同定した。Jmjd5のノックダウンにより、破骨細胞分化は促進され、また破骨細胞マーカー遺伝子の発現亢進を認めたことから、Jmjd5は破骨細胞分化を負に制御することが明らかとなった。Jmjd5は、H3K36me2の脱メチル化酵素として報告されているが、当該研究においてはその脱メチル化活性が、in vitro及びin vivoにおいても認められなかった事から、他の機能を有する事が推測された。種々の検索により、Jmjd5は、NFATc1蛋白の不安定化を発見した。Jmjd5は、NFATc1を水酸化することで、ユビキチンE3リガーゼであるVHLによるポリユビキチン化を促進し、NFATc1蛋白の分解を促進する事で、破骨細胞分化を負に制御している事が明らかとなった(Youn et al. J Biol Chem 2012)。破骨細胞大量培養系の構築に成功し、その細胞から取得した核抽出液を用いて、生化学的にNFATc1結合因子を同定し、中でも機能未知蛋白質であるOCAN (Osteoclastogenic Co-Activator for NFATc1)に着目した。OCANと同じ画分よりSWI/SNF型クロマチン構造変換複合体の構成因子であるBrg1やBafが同定された事から、OCANは破骨細胞分化課程における新規のWI/SNF型クロマチン構造変換複合体の構成因子であることが推察された。そこで、OCANの強制発現系においてルシフェラーゼ活性を測定したところ、NFATc1の転写活性が促進された。また、OCANのノックダウンにより、破骨細胞分化ならびに分化マーカーの発現が抑制されたことから、OCANはNFATc1の転写活性化因子である事が推察された。そこで、OCANのノックアウトマウスを作出する事で、生体内高次機能を明らかにする事を試みた。