初期胚発生における脱アセチル化酵素Ｓｉｒｔ３の役割の解明と新規代謝経路の探索

• Project/Area Number: 12J04251
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: General medical chemistry
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 河村 悠美子 東京大学, 医学系研究科, 助教
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥3,630,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2014: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2013: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2012: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: 初期胚発生 / Sirtuin / 活性酸素種 / 代謝 / 酸化ストレス / ミトコンドリア / 脱アセチル化酵素 / 腫瘍形成 / 老化 / エネルギー代謝

Outline of Annual Research Achievements

1. 生殖系列細胞のSirt3機能が卵子形成および受精、初期発生に及ぼす影響に関しての研究
ZP3-Creと掛け合わせることにより生殖細胞特異的もしくは全身でSirt3を過剰に発現するコンディショナルノックインマウスを作成した。初期胚におけるSirt3過剰発現の効果の検討するため、排卵、受精、受胎能力の低下するタイムポイントで解析し、原始卵胞以降のステージの卵細胞でSirt3を過剰に発現させることにより生殖加齢にどのような表現型が出るかに関して、排卵数および受精卵の胚発生率等を調べ、コントロール群に比較して有意な差を認めた。当該マウス卵子においてどのようなトランスクリプトーム変化がみられるのかをRNA-sequencing法による解析を進めている。
2. Sirt3遺伝子欠損マウスを用いた腫瘍細胞との比較解析
初期胚と性質及び酸素濃度環境などの類似点が多い腫瘍細胞と比較することで初期胚の理解を試みた。本年度はこれまでに作成したSirt3と腫瘍形成抑制遺伝子の両遺伝子欠損マウスの腫瘍形成などの表現型の解析さらに進めるとともに、癌治療の標的としてのSirt3の可能性を各種抗がん剤処理に対する反応性に注目し実験を行った。マウス個体に形成された腫瘍から樹立した腫瘍細胞株や各種遺伝子改変マウス胚性線維芽細胞(MEF)、ヒト腫瘍細胞株おけるSirt3の発現量の違いが、抗がん剤（抗がん剤としての効果が知られるミトコンドリア呼吸鎖阻害剤を含む）への反応性にどのような違いを生じさせるのかをノックアウト細胞やノックダウン法、薬剤的介入法を用いて検討し、Sirt3の変動に連動した細胞応答を認めた。さらに、全身性Sirt3過剰発現マウスを、両遺伝子欠損マウスと掛け合わせ、個体の生理機能、特に、腫瘍形成や寿命、生殖能力等へのSirt3過剰発現の影響を解析した。
現在、論文としての投稿準備中である。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] SIRT3 positively regulates the expression of folliculogenesis- and luteinization-related genes and progesterone secretion by manipulating oxidative stress in human luteinized granulosa cells (2014)
  • Author(s): Fu H, Wada-Hiraike O, Hirano M, Kawamura Y, Sakurabashi A, Shirane A, Morita Y, Isono W, Oishi H, Koga K, Oda K, Kawana K, Yano T, Kurihara H, Osuga Y, Fujii T.
  • Journal Title: Endocrinology Volume: 155 Issue: 8 Pages: 3079
  • DOI: 10.1210/en.2014-1025
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Calpain-6 deficiency promotes skeletal muscle development and regeneration. (2013)
  • Author(s): Tonami K, Hata S. Ojima K, Ono Y, Kurihara Y, Amano T, Sato T, Kawamura Y, Kurihara H, Sorimarhi H.
  • Journal Title: PLoS Genetics Volume: 9(8)(1371/journal.pgen.1003668.)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Regulation of Mitochondrial Function by Deacetylase in Early Embryos (2012)
  • Author(s): 河村悠美子
  • Journal Title: Journal of Mammalian Ova Research Volume: 29 Issue: 4 Pages: 161-169
  • DOI: 10.1274/jmor.29.161
  • NAID: 10031117487
  • ISSN: 1341-7738, 1347-5878
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 腫瘍形成におけるSirt3とp53シグナルの関連 (2014)
  • Author(s): 河村悠美子、北潔、栗原裕基
  • Organizer: 第33回日本胸腺研究会
  • Place of Presentation: 東京大学 伊藤国際学術研究センター
  • Year and Date: 2014-02-08
• [Presentation] 病態生理におけるSirt3とp53シグナルの関連 (2013)
  • Author(s): 河村悠美子、内島泰信、栗原由紀子、北潔、栗原裕基
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2013-12-05
• [Presentation] A protective role of Sirt3 against oxidative stress and aging in mouse preimplantation embryos (2012)
  • Author(s): 河村悠美子
  • Organizer: 第35回日本分子細胞生物学会年会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡、福岡市
  • Year and Date: 2012-12-12
• [Presentation] MicroRNA 199/214 cluster is required for normal growth and skeletal development in mice (2012)
  • Author(s): Yumiko Kawamura
  • Organizer: Cell Symposia; Functional RNAs
  • Place of Presentation: Hotel Melia, Sitges, Spain
  • Year and Date: 2012-12-04
• [Presentation] A defensive role of Sirt3 against oxidative stress and aging in preimplantation embryos (2012)
  • Author(s): Yumiko Kawamura
  • Organizer: The Mouse Molecular Genetics Conference
  • Place of Presentation: Pacific Grove, CA, USA
  • Year and Date: 2012-10-03