食品成分による免疫細胞のエピジェネティック変化

• Project/Area Number: 14J12035
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Applied molecular and cellular biology
• Research Institution: Nara Women's University
• Principal Investigator: 北岸 靖子 奈良女子大学, 生活環境学部, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 免疫細胞 / 神経細胞 / 骨細胞 / 細胞内シグナル伝達 / 遺伝子発現 / エピジェネティック解析 / DNAメチル化

Outline of Annual Research Achievements

細胞間相互作用に関わるタンパク質の役割を解明しながら、種々の疾患の発症がどのようにして制御されているのかを明らかにした。さらにDアミノ酸を含む食酢やその他の発酵食品の成分が、細胞内受容体を介して主にＢリンパ球や神経系細胞の遺伝子発現調節に機能していることを予想している。そして、株化細胞や実験動物を用いて実際にそれらの細胞内発現を制御できることをin vitro、in vivoの実験系を用いて検証するとともに、従来解析してきているAKTやp38MAPKなどのシグナル伝達系においても解析を進めている。
特定食品に多く含まれるDアミノ酸は、アレルギーなどの免疫疾患のほか、精神疾患や生殖系疾患との関連が指摘されているが、本年度の研究ではこの細胞内情報伝達系における役割を細胞膜受容体の観点から明らかにしてきた。同様にして、現在、認知症や生活習慣病で分子栄養学的情報伝達系が果たす役割を解明している。また、クルクミンなどの香辛料成分や魚油の不飽和脂肪酸、そしてDアミノ酸が細胞内情報伝達分子の機能制御に働く場合の至適濃度や量対効果の組み合わせを決定した。種々の細胞刺激によって発生するゲノム全体のメチル化状態も、メチル基受容体アッセイやメチル化DNAのELISA法を用いて測定し、特定の分子や遺伝子についてはマイクロアレイアッセイを含めて網羅的に解析した。リアルタイムPCRを用いた検討も行った。さらに、破骨細胞におけるTob関連分子の発現シグナル伝達系には食成分が細胞内受容体を介して機能していることが判明しているので、本年度の研究では免疫細胞や破骨細胞におけるサイトカイン産生に関連するmRNAやmiRNAの発現を重点的に調べ、AKT/p38MAPKを機能調節する要因を決定した。結果的に、特にRANKLの発現に関わるのがTob及びその関連分子（Tob2やAKT、p38）であることが判明した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Roles of oncogenes and tumor-suppressor genes in osteoclastogenesis. (2017)
  • Author(s): Minami A, Ogino M, Nakano N, Ichimura M, Nakanishi A, Murai T, Kitagishi Y, Matsuda S.
  • Journal Title: Int J Mol Med. Volume: 39 Issue: 2 Pages: 261-267
  • DOI: 10.3892/ijmm.2017.2847
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] PI3K/AKT signaling mediated by G protein coupled receptors is involved in neurodegenerative Parkinson's disease. (2017)
  • Author(s): Nakano N, Matsuda S, Ichimura M, Minami A, Ogino M, Murai T, Kitagishi Y.
  • Journal Title: Int J Mol Med. Volume: 39 Issue: 2 Pages: 253-260
  • DOI: 10.3892/ijmm.2016.2833
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] PINK1 signaling in mitochondrial homeostasis and in aging. (2016)
  • Author(s): Kitagishi Y, Nakano N, Ogino M, Ichimura M, Minami A, Matsuda S.
  • Journal Title: Int J Mol Med. Volume: 39 Issue: 1 Pages: 3-8
  • DOI: 10.3892/ijmm.2016.2827
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Effective PI3K modulators for improved therapy against malignant tumors and for neuroprotection of brain damage after tumor therapy. (2016)
  • Author(s): Matsuda S, Ichimura M, Ogino M, Nakano N, Minami A, Murai T, Kitagishi Y.
  • Journal Title: Int J Oncol. Volume: 49 Pages: 1785-1790
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Roles of PTEN with DNA Repair in Parkinson's Disease. (2016)
  • Author(s): Ogino M, Ichimura M, Nakano N, Minami A, Kitagishi Y, Matsuda S.
  • Journal Title: Int J Mol Sci. Volume: 17 Issue: 6 Pages: 954-954
  • DOI: 10.3390/ijms17060954
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Cigarette smoke may be an exacerbation factor in nonalcoholic fatty liver disease via the modulation for PI3K/AKT pathway. (2015)
  • Author(s): Matsuda S. et al
  • Journal Title: AIMS Mol Sci Volume: 2 Issue: 4 Pages: 427-439
  • DOI: 10.3934/molsci.2015.4.427
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Roles of PTEN/PI3K/AKT/GSK3β Pathway in Neuron Signaling involved in Autism. (2015)
  • Author(s): Matsuda S. et al
  • Journal Title: Brain Disorders & Therapy Volume: 4 Issue: 03 Pages: 1000165-1000165
  • DOI: 10.4172/2168-975x.1000165
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] BRCA1 and p53 tumor suppressor molecules in Alzheimer's disease. (2015)
  • Author(s): Matsuda S. et al
  • Journal Title: Int J Mol Sci. Volume: 16 Issue: 2 Pages: 2879-2892
  • DOI: 10.3390/ijms16022879
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Neuron membrane trafficking and protein kinases involved in autism and ADHD. (2015)
  • Author(s): Kitagishi Y, Minami A, Nakanishi A, Ogura Y, Matsuda S.
  • Journal Title: Int J Mol Sci. Volume: 16 Issue: 2 Pages: 3095-3115
  • DOI: 10.3390/ijms16023095
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Certain Diet and Lifestyle May Contribute to Islet β-cells Protection in Type-2 Diabetes via the Modulation of Cellular PI3K/AKT Pathway. (2014)
  • Author(s): Kitagishi Y, Nakanishi A, Minami A, Asai Y, Yasui M, Iwaizako A, Suzuki M, Ono Y, Ogura Y, Matsuda S.
  • Journal Title: Open Biochem J. Volume: 8 Issue: 1 Pages: 74-82
  • DOI: 10.2174/1874091x01408010074
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Dietary regulation of PI3K/AKT/GSK-3β pathway in Alzheimer's disease. (2014)
  • Author(s): Kitagishi Y, Nakanishi A, Ogura Y, Matsuda S.
  • Journal Title: Alzheimers Res Ther. Volume: 6 Issue: 3 Pages: 35-35
  • DOI: 10.1186/alzrt265
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Book] New aspects in molecular and cellular mechanisms of human carcinogenesis (2016)
  • Author(s): Minami A, Murai T, Nakanishi A, Kitagishi Y, Ichimura M, Matsuda S.
  • Total Pages: 184
  • Publisher: INTECH