Novel roles of DNA methylation in stress response mediated by nuclear receptor AhR

点击翻译按钮获取中文摘要

細胞が環境変化のストレスにさらされたとき、核内受容体aryl hydrocarbon receptor（AhR）はストレスをリガンドとして感知するセンサーと、必要な応答を誘導する転写因子の2役を担う。前研究課題では、AhRが転写因子として非メチル化状態の標的遺伝子（CYP1B1）に選択的に結合することを証明してきた。そこで本研究課題では、細胞がDNAメチル化修飾を利用してAhRを介したストレス応答を変動させる可能性を探索する。研究期間の開始となる令和4年度は、5-aza-2’-deoxycytidine（DAC）の処理でDNA脱メチル化を誘導したヒト肝臓がんHepG2およびHuH7細胞において、AhRのリガンド（β-naphthoflavone、βNF）の曝露によりCYP2あるいはCYP3遺伝子の発現誘導が起こるのかを検証した。これらのCYP遺伝子はCYP1遺伝子とは異なり、βNFの曝露によりAhRを介した発現の誘導は起こらないことが知られている。その結果、AhRの標的XRE配列を完全に非メチル化の状態とした場合でも、発現の誘導が検出されることはなかった。これより、AhRを介した遺伝子発現誘導はXRE配列を有するだけでは起こらず、よりダイナミックなクロマチンレベルの制御機構が関わる可能性が示唆された。AhRは生理的な条件下において、消化管や肺などの粘膜上皮における生体内の恒常性維持に関わる。これらの組織は外部環境と直接つながり、生体外のストレスを最前線で感知する場である。そこでヒト大腸がん培養細胞を消化管の上皮細胞をモデルとみなし、AhRを介したストレス応答変動に関わるDNAメチル化の役割を探索することにした。令和4年度はその準備として、5種の大腸がん細胞（LoVo、LS180、DLD-1、Caco-2、HCT116）に同様のDACおよびβNF処理を施し、RNAを回収した。