骨格筋の概日リズムおよびエネルギー代謝におけるbHLH型転写因子DEC2の役割

bHLH型转录因子DEC2在骨骼肌昼夜节律和能量代谢中的作用

基本信息

批准号：
22K11803
负责人：
藤本勝巳
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K11803/
关键词：
bHLH 転写因子 MyoD 骨格筋エネルギー代謝体内時計

项目摘要

Dec2は概日リズム、睡眠、細胞分化、癌など様々な生体機能に関わっているbHLH型転写因子である。Dec2の基本的な性質を明らかにするために、Dec2による転写抑制機構および臓器分布について解析を行っている。ヒトおよびマウスの各臓器におけるDec2遺伝子発現をノザンブロット法により解析した。Dec2 mRNAの発現は骨格筋で最も高く、次いで心筋、脳で多く発現していた。膵臓、胎盤、肺でも発現が認められ、肝臓、腎臓ではほとんど発現していなかった。Dec2はホモダイマーを形成し、クラスBのE-box配列(CACGTG)に直接結合することで、下流に位置する標的遺伝子の発現を抑える。この転写抑制作用はヒストン脱アセチル化酵素阻害薬により阻害されることからクロマチンのヒストン脱アセチル化の関与が示唆された。ホモダイマー以外にも、他のbHLH 型転写因子とヘテロダイマーを形成することができる。筋肉分化のマスター調節因子であるMyoD、心筋分化に関係するdHAND、神経分化を調節するMash1が細胞内でDec2と複合体を形成することを免疫沈降法により明らかにした。また、転写調節に関連するその他の因子として、老化関連因子であるSirt1や核内受容体のコファクターであるPGC1との結合も確認された。さらに、Dec2の変異体を用いた研究によりDec2機能ドメインの解析を行った。その結果、basic領域がDNAとの結合、HLH領域が転写因子間のダイマー形成に関係し、C末端側に転写抑制に関わるドメインが局在することが明らかになった。

DEC2是BHLH型转录因子，参与了多种生物学功能，包括昼夜节律，睡眠，细胞分化和癌症。为了阐明DEC2的基本特性，我们已经通过DEC2分析了转录抑制和器官分布的机制。通过Northern印迹分析了人和小鼠器官中的DEC2基因表达。 DEC2 mRNA在骨骼肌中最高，其次是心肌和大脑。在胰腺，胎盘和肺部也观察到表达，在肝脏或肾脏中几乎没有表达。 DEC2形成同型二聚体并直接与B类电子盒序列（CACGTG）结合，从而抑制了下游靶基因的表达。组蛋白脱乙酰基酶抑制剂抑制了这种转录抑制作用，这表明它参与了染色质的组蛋白脱乙酰基化。除同二聚体外，还可以与其他BHLH转录因子一起形成异二聚体。免疫沉淀表明，肌肉分化的主要调节剂Dhand的主要调节剂与心肌分化有关，而MASH1则是调节神经分化的MASH1，形成了细胞中DEC2的复合物。与转录调控相关的其他因素包括SIRT1，与衰老相关因子和核受体辅助因子PGC1。此外，通过使用DEC2突变体的研究分析了DEC2功能域。结果，揭示了基本区域与DNA的结合有关，HLH区域参与转录因子之间的二聚体形成，并且与转录抑制有关的结构域定位于C-末端。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Identification of Marker Genes for Predicting the Osteogenic Differentiation Potential of Mesenchymal Stromal Cells

预测间充质基质细胞成骨分化潜能的标记基因鉴定

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Masami Kanawa;Akira Igarashi;Katsumi Fujimoto;Tania Saskianti Ayumu Nakashima;Yukihito Higashi;Hidemi Kurihara;Yukio Kato;Takeshi Kawamoto
通讯作者：
Takeshi Kawamoto

骨髄由来間葉系幹細胞（MSC）の骨、軟骨、脂肪分化予知マーカー遺伝子の同定

骨髓间充质干细胞 (MSC) 骨、软骨和脂肪分化的预测标记基因的鉴定