Functional analyses of TAF-I in regulation of cellular senescence and SASP gene transcription

TAF-I调节细胞衰老和SASP基因转录的功能分析

基本信息

批准号：
21K06010
负责人：
加藤広介
金额：
$ 2.66万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06010/
关键词：
細胞老化加齢性疾患がん SASP クロマチンエピジェネティクス

项目摘要

本研究では、クロマチン制御因子TAF-Iによる細胞老化の制御機構の解明と成体マウスの加齢に伴う表現型におけるTAF-Iの役割の解明を目的とする。令和4年度は、主にTAF-Iによる細胞老化の制御機構について、令和3年度に引き続き培養細胞系を用いた解析を中心に行った。ヒトの正常繊維芽細胞にHras変異体を発現させて細胞老化を誘導し、細胞表現型の経時的な変化を検証した。その結果、Hras変異体導入後7～10日にTAF-Iの発現量が一過的に増加し、その後13日までにHras変異体導入前と同程度の発現量に戻る様子が観察された。また、Hras変異体の発現と同時にTAF-I遺伝子特異的なshRNAを導入してTAF-Iの発現を抑制し、細胞表現型の経時的な変化を検証したところ、誘導7～10日でTAF-Iの発現抑制により、ヒストンH3やLamin B1の発現量低下が顕著に抑制された。また、細胞老化が誘導されると、ヒストンH3のN末端領域が切断されてH3cs1に変化し、これが老化細胞の遺伝子発現パターン形成に重要であることが知られている。ヒストンH3タンパク質の変化を詳細に解析したところ、TAF-Iの発現抑制によりヒストンH3のH3cs1へのプロセシングが顕著に抑制される様子が観察された。以上の結果より、細胞老化の進行過程でTAF-Iの発現量が一過的に増加し、それがヒストンH3cs1の形成を介した遺伝子発現調節を促すことで、Lamin B1の分解などの老化細胞の表現型を促進する可能性が示唆された。現在、TAF-Iにより発現調節を受ける遺伝子の中で、ヒストンH3cs1形成に関わる候補遺伝子の同定を進めている。

本研究的目的是阐明染色质调节因子TAF-I对细胞衰老的控制机制以及TAF-I在成年小鼠年龄相关表型中的作用。 2020财年，我们主要从2023财年开始，利用培养细胞系统分析TAF-I对细胞衰老的控制机制。我们通过在正常人成纤维细胞中表达 Hras 突变体来诱导细胞衰老，并检查细胞表型随时间的变化。结果，观察到TAF-I的表达水平在引入Hras突变体后7至10天短暂增加，然后在第13天恢复到与引入Hras突变体之前相同的水平。此外，我们通过在Hras突变体表达的同时引入TAF-I基因特异性shRNA来抑制TAF-I表达，并验证了细胞表型随时间的变化，抑制-I表达显着抑制了TAF-I表达水平的下降。组蛋白 H3 和核纤层蛋白 B1。此外，当细胞衰老被诱导时，组蛋白 H3 的 N 末端区域被切割并转变为 H3cs1，这对于衰老细胞中基因表达模式的形成非常重要。当我们详细分析组蛋白 H3 蛋白的变化时，我们观察到通过抑制 TAF-I 的表达，组蛋白 H3 向 H3cs1 的加工被显着抑制。由上述结果可知，在细胞衰老过程中，TAF-I的表达水平短暂增加，从而通过组蛋白H3cs1的形成促进基因表达的调控，导致Lamin B1的降解等，这有可能促进这一过程。提出了表型。在表达受 TAF-I 调节的基因中，我们目前正在鉴定参与组蛋白 H3cs1 形成的候选基因。