細胞老化における核小体の形態・機能変換の分子機構の解明

• Project/Area Number: 17J40011
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: General medical chemistry
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 井形 朋香 熊本大学, 発生医学研究所, 特別研究員(RPD)
• Project Period (FY): 2017-04-26 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 細胞老化 / 転写因子

Outline of Annual Research Achievements

近年著しく発展している老化研究により、個体の老化(aging)に細胞の老化(cellular senescence)が関与することが示唆されている。細胞老化とは、様々なストレス(テロメアの短縮、発がんシグナルの活性化、酸化ストレスなど)により細胞に修復不可能なDNA損傷が生じた際に、p53-p21経路やRB (Retinoblastoma)-p16経路の活性化を経て細胞分裂を不可逆的に停止する状態である。
本研究では、細胞老化による核小体の形態変化に関わる転写因子が細胞老化を抑制する分子機構を明らかにすることを目的とした。次世代シーケンス解析を行い、標的遺伝子の探索を行った結果、既に細胞老化に関わることが報告されている遺伝子や、細胞老化との関連は全く報告がない遺伝子を含む、約200遺伝子の標的遺伝子を同定した。さらに、標的遺伝子の絞り込みを行い、細胞老化に重要な遺伝子の発現制御に転写因子が重要であることを明らかにした。また、ノックアウトマウスの解析を行った結果、この転写因子が個体及び細胞において標的遺伝子の発現制御により細胞老化に関わる重要な因子であることを明らかにした。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] The NSD2/WHSC1/MMSET methyltransferase prevents cellular senescence-associated epigenomic remodeling (2020)
  • Author(s): Hiroshi Tanaka, Tomoka Igata, Kan Etoh, Tomoaki Koga, Shin-ichiro Takebayashi, and Mitsuyoshi Nakao.
  • Journal Title: Aging Cell Volume: － Issue: 7 Pages: 1-12
  • DOI: 10.1111/acel.13173
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] 細胞老化を防御するエピゲノム因子の同定と機能解析 (2020)
  • Author(s): 〇井形朋香、古賀友紹、田中宏、衛藤貫、中尾光善
  • Organizer: 2019年度 健康長寿代謝制御研究センター ボーダレスカンファレンス
• [Presentation] 細胞老化を防御するエピゲノム因子の同定と機能解析 (2019)
  • Author(s): 〇井形朋香、古賀友紹、田中宏、竹林慎一郎、衛藤貫、日野信次朗、中尾光善
  • Organizer: Research PlaNet 2019 基礎医学研究会
• [Presentation] 細胞老化を防御するエピゲノム因子の同定と機能解析 (2019)
  • Author(s): 〇井形朋香、古賀友紹、田中宏、竹林慎一郎、衛藤貫、日野信次朗、中尾光善
  • Organizer: 第42回日本分子生物学会年会
• [Presentation] 細胞老化に関わるヒストン修飾因子の探索と機能解析 (2018)
  • Author(s): 田中宏、井形朋香、古賀友紹、竹林慎一郎、中尾光善．
  • Organizer: 第12回日本エピジェネティクス研究会年会
• [Presentation] エピゲノム因子によるミトコンドリア機能と細胞制御 (2018)
  • Author(s): 阿南浩太郎、田中宏、井形朋香、荒木裕貴、日野信次朗、中尾光善．
  • Organizer: 第41回日本分子生物学会年会（ワークショップ：筋ミトコンドリア研究の新展開）
• [Presentation] 細胞老化におけるエネルギー代謝制御機構の解明 (2017)
  • Author(s): 田中宏、竹林慎一郎、坂元顕久、井形朋香、斉藤典子、日野信次朗、中尾光善
  • Organizer: 第40回日本分子生物学会年会・第90回日本生化学会大会