NAT1はクロマチン制御因子の選択的翻訳を介して成体腸管幹細胞の恒常性と分化を支える

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2026-05-01 京都大学 iPS細胞研究所

グラッドストーン研究所および京都大学iPS細胞研究所の研究チームは、翻訳開始因子eIF4G2(NAT1)が成体腸管幹細胞の維持と分化に重要な役割を持つことを解明した。eIF4G2を欠損すると、クロマチン制御因子(CREBBP/EP300など)の翻訳が選択的に低下し、ヒストンアセチル化の減少とクロマチン状態の再編成が起こる。その結果、腸上皮は幹細胞性を失い、胎児様・再生様状態へ移行した。この変化は炎症ではなく翻訳制御とエピゲノム制御の連携によるもので、翻訳因子が特定mRNAの翻訳を通じて組織のアイデンティティを維持することを示した。成果は幹細胞生物学や再生医療の理解に新たな視点を提供する。

NAT1はクロマチン制御因子の選択的翻訳を介して成体腸管幹細胞の恒常性と分化を支える
図1. 本研究の概要

<関連情報>

eIF4G2を介したクロマチン調節因子の選択的翻訳は、成体腸幹細胞の同一性と分化を保護する eIF4G2-mediated selective translation of chromatin regulators safeguards adult intestinal stem cell identity and differentiation

Haruko Kunitomi ∙ Aye Myat Khaine ∙ Radia Jamee ∙ … ∙ Yuichi Shichino ∙ Shintaro Iwasaki ∙ Shinya Yamanaka
Cell Stem Cell  Published:April 30, 2026
DOI:https://doi.org/10.1016/j.stem.2026.04.006

Highlights

  • eIF4G2 stabilizes adult intestinal epithelial identity
  • Eif4g2 loss triggers durable fetal-like and YAP-associated reprogramming
  • Ribosome profiling links eIF4G2 to selective translation of chromatin regulators
  • Translational buffering helps preserve adult enhancer and lineage programs

Summary

eIF4G2 (DAP5/NAT1) is a non-canonical translation initiation factor, but its role in homeostasis is unclear. Using inducible Eif4g2 knockout mice and intestinal organoids, we show that eIF4G2 loss collapses Lgr5+ intestinal stem cell (ISC) and secretory maturation programs while preserving villus architecture. Transcriptomic and single-nucleus multiome analyses reveal a durable fetal-like/regenerative state with YAP-TEAD activation and regenerative absorptive cells. Ribosome profiling identifies selective translation-efficiency loss among chromatin regulators, especially the KAT3 coactivators CREBBP and EP300, resulting in reduced KAT3 abundance and global histone acetylation; chemical KAT3 inhibition phenocopies this state. CUT&Tag and assay for transposase-accessible chromatin sequencing (ATAC-seq) demonstrate that reduced eIF4G2-KAT3 output drives locus-selective enhancer remodeling, with loss of adult ISC/Wnt-Notch elements and activation of TEAD-enriched fetal loci, without inflammatory or integrated stress response programs driving the transition. Fetal intestinal spheroids remain viable despite similar biochemical defects, highlighting a stage-specific requirement for translational buffering in maintaining adult identity.

細胞遺伝子工学
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