eNOS遺伝子のフロー応答性Cis-DNA要素のバイオ機能:クロマチンベースのメカニズムの役割
Kyung Ha Ku1,2, Michelle K Dubinsky3,2, Aravin N Sukumar3,2
1Department of Laboratory Medicine and Pathobiology (K.H.K., M.Y.M.F., R.N., E.T., B.J.K., P.A.M.).
切断ストレス反応要素 (SSRE) とKLF要素は,動脈内の内皮酸化窒素合成酵素 (eNOS) の遺伝子発現に不可欠である. 流量依存のDNAメチル化は,eNOSをin vivoで調節し,動脈硬化症の発達に関する洞察を提供します.
科学分野:
- 心血管生物学
- エピジェネティクス
- 分子生物学
背景:
- 内皮酸化窒素合成酵素 (eNOS) は動脈の健康に不可欠であり,主に細流の領域で発現する.
- 血流の障害はENOSの転写を低下させ,動脈硬化に寄与する.
- eNOSプロモーターにはフロー応答性要素 (SSREとKLF) が含まれており,そのin vivo機能は不明である.
研究 の 目的:
- eNOSプロモーターにおけるフロー反応性cis-DNA要素のインビボ機能を調査する.
- 流量依存 eNOS 調節における DNA メチル化の役割を明らかにする.
主な方法:
- eNOSプロモーターのシスエレメントに変異がある挿入型トランスジェニックマウスを生成した.
- 内皮細胞におけるレポーター遺伝子発現とDNAメチル化 (ビスルファイト配列化/パイロ配列化) を評価した.
- in vivo のデータと in vitro のデータを比較した.
主要な成果:
- SSRE変異はレポーター発現を廃止し,プロモーターのハイパーメチル化を引き起こし,その重要な役割を果たした.
- KLF変異は統合部位特有の抑制と高メチル化をもたらした.
- 野生型のマウスは,アテロプロン領域での表現とハイパーメチル化が低下した.
- eNOSの発現は,フロー依存の領域特有のDNAメチル化によって,in vivoで調節される.
結論:
- SSREとKLF要素は,低メチル化され,転写的に許容的なeNOSプロモーターを維持するために不可欠なフローセンサーです.
- 流動に依存する表遺伝的メカニズム,特にDNAメチル化は,eNOS遺伝子発現をin vivoで調節する.
- この研究は,eNOSの調節とアテロゲネシスにおけるその役割に関する新しいメカニズム的な洞察を提供します.
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