TGFβに応答する機能性cis-NATs群の生理・分子機構の解明

阐明响应 TGFβ 的功能性顺式 NAT 的生理和分子机制

• 批准号: 20K06541
• 负责人: 大畑 樹也
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Hamamatsu University School of Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K06541/
• 关键词: cis-NATs; EMT; TGFβ; Epigenetics; Program; TGF-beta; アンチセンスRNA; cisNATs

TGFβ(Transforming Growth Factor β)は腫瘍抑制作用と腫瘍促進作用の二面性を持つ増殖因子である。このためTGFβの生理作用は多彩であり、増殖抑制作用、アポトーシス誘導、EMT(Epithelial-Mesenchymal transition, 上皮間葉転換）誘導などが知られる。EMTは正常発生、傷の治癒、がんの転移などに関わることが知られる。cis-NATs（cis-Natural Antisense Transcripts）とは、センス鎖（パートナー遺伝子）と同じ領域から転写される逆方向の転写産物である。申請者はcis-NATsのパラダイムであるTsixの分子機構について独自の研究を進めてきた。Tsixの様に、一部のcis-NATsはそのパートナーの転写をエピジェネティックにかつ恒常的に抑制する潜在能力を持つと思われる。しかしながら、数多くのcis-NATsの潜在能力は依然不明なままである。本提案では、TGFβ応答の研究領域とcis-NATsの研究領域を融合し、TGFβ応答遺伝子のcis-NATsを①体系的に探索・編纂し、その②生理的機能解明、および③分子機構解明を目標としている。本年度は、TGFβ応答遺伝子のcis-NATsの体系的な探索・編纂を行うために、独自のプログラムCCIVRを開発した。独自のRNA-seq dataをCCIVR解析することにより、TGFβ応答し、さらに逆相関の発現パターンを示すcis-NATs群を網羅的に同定することに成功した。さらにqRT-PCRやChIP-PCR法を組み合わせ、それらcis-NATsの中でTsixと同様の発現制御機構を持つ複数のcis-NATs pairsを同定することに成功した。この成果を論文として報告した（Ohhata T et al., Sci Rep., 2022）。

TGFβ（转化生长因子β）是一种同时具有抑制肿瘤和促肿瘤作用的生长因子。因此，TGFβ具有多种生理作用，已知包括生长抑制、细胞凋亡诱导和EMT（上皮-间质转化）诱导。 EMT已知参与正常发育、伤口愈合、癌症转移等。 cis-NAT（顺式自然反义转录本）是从与有义链（伙伴基因）相同的区域转录的相反方向的转录本。申请人一直在对Tsix的分子机制进行原创性研究，Tsix是顺式NAT的范例。一些顺式 NAT，如 Tsix，似乎具有表观遗传和组成性抑制其伴侣转录的潜力。然而，许多顺式 NAT 的潜力仍不清楚。在本提案中，我们将结合TGFβ反应和cis-NATs的研究领域，以（1）系统地探索和编译TGFβ反应基因的cis-NATs，（2）阐明其生理功能，以及（3）阐明其分子机制这就是目标。今年，我们开发了一个独特的程序CCIVR，用于系统地搜索和编译TGFβ反应基因的顺式NAT。通过对原始RNA-seq数据的CCIVR分析，我们成功地全面鉴定了一组响应TGFβ并表现出负相关表达模式的cis-NAT。此外，通过结合 qRT-PCR 和 ChIP-PCR 方法，我们成功鉴定了多个与 Tsix 具有相同表达控制机制的 cis-NAT 对。我们在一篇论文中报告了这一结果（Ohhata T 等人，Sci Rep.，2022）。

项目成果

Cis-Natural antisense transcripts(cis-NATs)を網羅的に同定する独自プログラムCCIVRの開発

开发 CCIVR，这是一个全面识别顺式天然反义转录本 (cis-NAT) 的独特程序

• 发表时间: 2022
• 作者: 大畑樹也;鈴木麻耶;酒井聡;太田幸佑;北川雅敏
• 通讯作者: 北川雅敏

Dynamics of transcription-mediated conversion from euchromatin to facultative heterochromatin at the Xist promoter by Tsix

Tsix 在 Xist 启动子处转录介导的从常染色质到兼性异染色质的转化动力学

• DOI: 10.1016/j.celrep.2021.108912
• 发表时间: 2021
• 影响因子: 8.8
• 作者: Ohhata Tatsuya;Yamazawa Kazuki;Miura;Takahashi Saori;Sakai Satoshi;Tamura Yuka;Uchida Chiharu;Kitagawa Kyoko;Niida Hiroyuki;Hiratani Ichiro;Kobayashi Hisato;Kimura Hiroshi;Wutz Anton;Kitagawa Masatoshi
• 通讯作者: Kitagawa Masatoshi

Dynamics of transcription-mediated conversion from euchromatin to facultative heterochromatin at the Xist promoter by Tsix

Tsix 在 Xist 启动子处转录介导的从常染色质到兼性异染色质的转化动力学

• DOI: 10.1016/j.celrep.2021.108912
• 发表时间: 2021
• 影响因子: 8.8
• 作者: Ohhata Tatsuya;Yamazawa Kazuki;Miura;Takahashi Saori;Sakai Satoshi;Tamura Yuka;Uchida Chiharu;Kitagawa Kyoko;Niida Hiroyuki;Hiratani Ichiro;Kobayashi Hisato;Kimura Hiroshi;Wutz Anton;Kitagawa Masatoshi
• 通讯作者: Kitagawa Masatoshi

CCIVR facilitates comprehensive identification of cis-natural antisense transcripts with their structural characteristics and expression profiles

CCIVR 有助于全面鉴定顺式天然反义转录物及其结构特征和表达谱

• DOI: 10.1038/s41598-022-19782-5
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 4.6
• 作者: Ohhata Tatsuya;Suzuki Maya;Sakai Satoshi;Ota Kosuke;Yokota Hazuki;Uchida Chiharu;Niida Hiroyuki;Kitagawa Masatoshi
• 通讯作者: Kitagawa Masatoshi

CCIVR facilitates comprehensive identification of cis-natural antisense transcripts with their structural characteristics and expression profiles

CCIVR 有助于全面鉴定顺式天然反义转录物及其结构特征和表达谱

• DOI: 10.1038/s41598-022-19782-5
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 4.6
• 作者: Ohhata Tatsuya;Suzuki Maya;Sakai Satoshi;Ota Kosuke;Yokota Hazuki;Uchida Chiharu;Niida Hiroyuki;Kitagawa Masatoshi
• 通讯作者: Kitagawa Masatoshi