難治性気道炎症性疾患における慢性炎症誘発のエピジェネティック分子基盤

顽固性气道炎症性疾病慢性炎症诱导的表观遗传学分子基础

基本信息

批准号：
18790057
负责人：
首藤剛
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では,難治性気道炎症性疾患嚢胞性線維症(CF)気道上皮における慢性炎症分子メカニズムの解明を主目的とし,CF気道上皮細胞で高発現するTLR2遺伝子をモデル遺伝子としCF細胞におけるDNAメチル化制御機構の破綻メカニズムに関する原因解明を行った.その際,転写開始部位付近に存在するSp1結合領域(SP1-2)周辺のCpG配列(CpG#18-20)が,変異CFTR発現上皮細胞特異的に脱メチル化を受ける領域であり,また,本領域は,TLR2遺伝子の基底状態の発現制御において重要な領域であることが明らかになった.さらに,DNA脱メチル化に伴うTLR2遺伝子発現の上昇には,転写因子Sp1が重要であることを明らかにした.最後に,DNAメチル化を導入したSp1結合領域CpG DNAオリゴに対するSp1の結合性を検討したところ,本領域のメチル化は,Sp1の結合性に影響を与えなかった.一方,興味深いことに,tri-メチル化DNAオリゴに対して特異的に結合する未同定蛋白質Xが結合してくることがわかった.すなわち,CF上皮細胞におけるTLR2遺伝子発現上昇には,Sp1結合領域のDNA脱メチル化と,それに伴う未同定蛋白質Xの結合を介したSp1依存的な転写活性化が重要である可能性が示唆された.一方,non-CF上皮細胞では,Sp1結合領域のDNAメチル化が誘発されるが,このメチル化はSp1の結合には影響を与えずに,Sp1依存的な転写活性化を抑制することが示唆された.以上,本知見は,変異CFTRを発現することで発症する慢性炎症病態発症のメカニズムにおいて,SP1の重要性を説明するものである.また,本知見は,TLR2プロモーター領域においてCF関連メチル化パターン(CFSMP: CF-associated methylation pattern)を同定した極めてユニークな研究である.

在这项研究中，我们旨在阐明慢性炎症性炎性疾病囊性囊性纤维化（CF）气道上皮的分子机制，并使用CF Airway Airway上皮细胞作为模型基因的TLR2基因进行了CF细胞中DNA甲基化控制的DNA甲基化控制失败机制的原因。在这项研究中，我们研究了CF细胞中DNA甲基化对照机制的原因（CpG序列（CP）（CP序列（CP））周围的SP1结合区域（SP1-2）（SP1-2）（SP1-2）。G＃18-20）是一个区域，是一个在上皮细胞中特有脱甲基化的区域，该区域在上皮细胞表达了该区域，并且该区域也表达了该区域，并且该区域是一个重要的区域。此外，揭示了转录因子SP1对于与DNA脱甲基化相关的TLR2基因表达的增加很重要。最后，已用DNA甲基化引入的SP1结合区CpG。当我们研究了SP1与DNA寡聚的结合特性时，该区域的甲基化不会影响SP1的结合特性。然而，有趣的是，发现特异性结合三甲基化DNA寡聚的身份不明的蛋白X结合。也就是说，SP1结合区域的DNA脱甲基和未识别蛋白X的相关结合对于CF上皮细胞中TLR2基因表达的升高可能很重要。另一方面，非CF上皮细胞在SP1结合区域诱导DNA甲基化，但是这种甲基化不会影响SP1结合并抑制SP1依赖性转录激活。研究结果解释了SP1在表达突变CFTR时发生的慢性炎症病理学机制中的重要性。这些发现还显示了TLR2启动子区域中与CF相关的甲基化模式（CFSMP）：这是一项非常独特的研究，鉴定了CF相关的甲基化模式。