多方向かつ段階的に進行する細胞分化における運命決定メカニズムの解明究領域略称:細胞運命制御

組織・研究内容

研究課題名
心筋細胞分化における時期特異的クロマチンリモデリング制御に関する研究

油谷 浩幸
研究代表者
油谷 浩幸
東京大学先端科学技術研究センター・教授
研究室HPE-mail

研究内容

多能性細胞から心筋細胞への分化系をモデルとして、DNA メチル化やヒストン修飾等のエピゲノム標識に加えて,クロマチン状態の変動とその制御因子を明らかにする。分化制御因子が結合するオープンクロマチン領域の同定、さらには従来心筋分化の制御因子として知られるβ-catenin、Nkx2.5 などの転写因子結合部位を同定し、細胞運命決定に伴う時期特異的なエピゲノム制御機構の解明を目指す。
 具体的にはマウス由来ES 細胞あるいはEC 細胞からのin vitro 心筋細胞分化系を用いる。また、同定された制御因子に関してはXenopus の系をモデルに用いて検証する。
平成25 年度 心筋細胞分化に伴うトランスクリプトーム(RNA-seq)、DNA メチル化(meDIP-seq)、ヒストン修飾等のエピゲノム標識データに加えて、時期特異的に利用されるゲノム制御領域を見出すためにFAIRE(Formaldehyde-Assisted Isolation of Regulatory Elements)解析によるクロマチンへの易アクセス性(accessibility)を測定し、心筋分化に特異的な制御領域の同定を行う。加えて転写因子β-catenin の結合部位をChIP-seq により決定する。
平成26 年度 上記を継続すると共に、時期特異的に利用されるゲノム制御領域とプロモーター領域の相互作用を検出するためにChIA 解析を経時的におこなう。一方、細胞分化誘導に関与するβ-catenin 以外の制御因子の直接標的をChIP-seq により同定する。

主な論文

* correspondence
研究代表者
油谷 浩幸

Fujii Y, Yoshihashi K, Suzuki H, Tsutsumi S, Mutoh H, Maeda S, Yamagata Y, Seto Y, Aburatani H, *Hatakeyama M.
CDX1 confers intestinal phenotype on gastric epithelial cells via induction of stemness-associated reprogramming factors SALL4 and KLF5.
Proc. Nat'l Acad. Sci. U.S.A. 109:20584-9, 2012

*Kaneda A, Fujita T, Anai M, Yamamoto S, Nagae G, Morikawa M, Tsuji S, Oshima M, Miyazono K, Aburatani H.
Activation of Bmp2-Smad1 signal and its regulation by coordinated alteration of H3K27 trimethylation in Ras-induced senescence.
PLoS Genetics 7:e1002359, 2011

Waki H, Nakamura M, Yamauchi T, Wakabayashi K, Yu J, Hirose-Yotsuya L, Take K, Sun W, Iwabu M, Okada-Iwabu M, Fujita T, Aoyama T, Tsutsumi S, Ueki K, Kodama T, Sakai J, Aburatani H, *Kadowaki T.
Global Mapping of Cell-Type-Specific Open Chromatin by FAIRE-seq Reveals the Regulatory Role of the NFI Family in Adipocyte Differentiation.
PLoS Genetics 7:e1002311, 2011

Nagae G, Isagawa T, Shiraki N, Fujita T, Yamamoto S, Tsutsumi S, Nonaka A, Yoshiba S, Matsusaka K, Midorikawa Y, Ishikawa S, Soejima H, Fukayama M, Suemori H, Nakatsuji N, Kume S, *Aburatani H.
Tissue-specific demethylation in CpG-poor promoters during cellular differentiation.
Hum Mol Genet. 20:2710-21, 2011

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