低酸素下遺伝子誘導における網羅的なクロマチン立体構造変化の解明

特別研究員三村維真理は、これまで低酸素刺激条件下におけるHIF1(hypoxia inducible factor 1)を介した転写制御メカニズムを明らかにすることを目的として実験を行ってきた。これまでにHUVEC(ヒト臍帯静脈血管内皮細胞:human umbilical vein endothelial cell)におけるHIF1の結合部位をCHIP(クロマチン免疫沈降)と高速シークエンサーを組み合わせて網羅的に解析した。さらにHIF1の下流遺伝子群の一つでヒストン脱メチル化酵素のKDM3A(lysine-specific demethylase 3A)がHIF1と協調してSLC2A3(solute carrier family 2A3)を制御することを明らかにした。今年度はさらに、HUVECに塩化コバルトを投与して低酸素と同様のHIF1が増加する条件を作り出した。すわなち、300μMの塩化コバルトを16時間培地中に投与すると、正常酸素分圧下でもHIF1のDegradationが阻害され、低酸素下と同様にHIF1が増加する。そこで、この塩化コバルト投与条件下で、HIF1とKDM3Aが低酸素下において同じ複合体にあることを共免沈の実験から明らかにした。また、HUVECにおいて低酸素下でHIF1とKDM3Aの双方に発現が制御されると考えられる下流遺伝子群の中で、SLC2A3だけでなく、BNIP3(BCL2/adenovirus E1B 19kDa interacting protein3)、PFKFB3（6-phosphofructo-2-kinase/fructose-2,6-biphospatase 3）、ENO2(enolase 2)についても、低酸素条件下でKDM3AがHIF1結合領域にリクルートされることをChIP-qPCRの実験から見出した。以上の結果より、HIF1とKDM3AはSLC2A3だけでなく、それ以外の共通の下流遺伝子群についてともに低酸素下でHIFの結合領域にリクルートされて発現を制御すると考えられた。

特別研究員三村維真理は、これまで低酸素刺激条件下におけるHIF1(hypoxia inducible factor 1)を介した転写制御メカニズムを明らかにすることを目的として実験を行ってきた。これまでにHUVEC(ヒト臍帯静脈血管内皮細胞:human umbilical vein endothelial cell)におけるHIF1の結合部位をCHIP(クロマチン免疫沈降)と高速シークエンサーを組み合わせて網羅的に解析した。さらにHIF1の下流遺伝子群の一つでヒストン脱メチル化酵素のKDM3A(lysine-specific demethylase 3A)がHIF1と協調してSLC2A3(solute carrier family 2A3)を制御することを明らかにした。今年度はさらに、HUVECに塩化コバルトを投与して低酸素と同様のHIF1が増加する条件を作り出した。すわなち、300μMの塩化コバルトを16時間培地中に投与すると、正常酸素分圧下でもHIF1のDegradationが阻害され、低酸素下と同様にHIF1が増加する。そこで、この塩化コバルト投与条件下で、HIF1とKDM3Aが低酸素下において同じ複合体にあることを共免沈の実験から明らかにした。また、HUVECにおいて低酸素下でHIF1とKDM3Aの双方に発現が制御されると考えられる下流遺伝子群の中で、SLC2A3だけでなく、BNIP3(BCL2/adenovirus E1B 19kDa interacting protein3)、PFKFB3（6-phosphofructo-2-kinase/fructose-2,6-biphospatase 3）、ENO2(enolase 2)についても、低酸素条件下でKDM3AがHIF1結合領域にリクルートされることをChIP-qPCRの実験から見出した。以上の結果より、HIF1とKDM3AはSLC2A3だけでなく、それ以外の共通の下流遺伝子群についてともに低酸素下でHIFの結合領域にリクルートされて発現を制御すると考えられた。