Identification and functional analysis of genome stabilized region

• Project/Area Number: 18510173
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: 基礎ゲノム科学
• Research Institution: Josai University
• Principal Investigator: HIBINO Yasuhide Josai University, 薬学部, 教授 (10189805)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): OKAZAKI Mari 城西大学, 薬学部, 助教 (50272901) ; KAMIUCHI Shinya 城西大学, 薬学部, 助手 (80433647)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥4,110,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2008: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2007: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2006: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
• Keywords: ヒトゲノム / 核マトリックス / DNA結合蛋白質 / 遺伝子発現 / バイフォインフォマティックス / 転写因子 / MAR / SAR / バイオインフォマティクス / 転写遺伝子

Research Abstract

我々は、核マトリックスがゲノム機能を支える基盤として、遺伝子の発現、すなわち生命現象の機能発現と密接に関連していると考え、これまでに数百に及ぶ遺伝子についてMAR/SAR領域を同定してその機能を明らかにしてきた。その方法は、The Human Genome Database (GDB) (Future et al. 2000; http::/ gdbwww. gdb.org/)より得たヒトゲノム情報を用いて、MAR/SAR領域検索プログラム[MARFinderあるいはSMARTest (Friscm et al. 2002; http://www.genomatix. de/cgi-bin/smartest pd/smartest.pl)]による候補領域の推定後、実験的にその存在を証明して同定することができた。一方で、この実験で用いたプログラムの信頼性を高く評価することも可能となった。今後、残された遺伝子に関するMAR/SAR領域の同定には、このプログラムを原則として用いる点で有用性があるとの結論に至った。
一方、核基質足場タンパク質(P130/MAT3)とMAR/SARとの相互作用を通して"細胞核のダイナミクス"を解析するために、種々の機能タンパク質の関与を調査した。
1.P-糖蛋白質遺伝子の転写因子結合領域の推定
P-糖タンパク質遺伝子のMAR/SAR領域と各種転写因子結合コンセンサス配列を推定した。その結果、P-糖タンパク質遺伝子には3種類のMAR/SAR配列とNF-κBを含む種々の興味深い転写因子の結合コンセンサス配列の存在を確認した。
2.NF-κB結合領域の同定
抗転写因子抗体を用いて、NF-κBなどの結合部位を転写上流5000塩基の領域内で同定した。また、多種類の因子の結合領域を同定した。
3.MAR/SAR領域の推定とP130/MAT3および種々の転写因子との相互作用
抗P130/MAT3抗体を用いたクロマチン免疫沈降(ChIP)によりそれらの相互作用を検討し、極めて巧妙な調節制御を確認した。即ち、将来的にMAR/SAR領域のエピジェネティクス解析が、遺伝子発現制御に重要な知見をもたらす可能性があるとの結論に至った。
本研究計画は、いわゆる塩基配列としての遺伝子の発現調節領域(MAR/SAR)を同定する"ゲノム構造研究"と、 MAR/SARと相互作用する核基質足場タンパク質の機能解析を通して細胞核の機能を解明する"細胞核のダイナミズム研究"が融合したプロジェクトであると判断した。

Research Products

• [Journal Article] Iwata, N., Okazaki, M., Kasahara, C., Kamiuchi, S., Suzuki, F., Iizuka, H, and Hibino Y., Protective effects of a water- soluble extract from culture medium of Ganoderma lucidum mycelia against neuronal damage after cerebral ischemia/ reperfusion in diabetic rats. (2008)
  • Author(s): Iwata, N., Okazaki, M., Kasahara, C., Kamiuchi, S., Suzuki, F., Iizuka, H, and Hibino Y.
  • Journal Title: Journal of Japanese Society of Nutrition and Food Science 61 Pages: 119-127
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Protective effects of a water- soluble extract from culture medium of Ganoderma lucidum mycelia against neuronal damage after hypoxia- ischemia in mice. (2008)
  • Author(s): Okazaki M., Iwata N., Horiuchi S., Kamiuchi S., Suzuki F., Iizula H. and Hibino Y.
  • Journal Title: Jap. J. Complement. Alter. Med. 5 Pages: 153-162
  • NAID: 130000079365
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Antioxidant properties of a water-soluble extract from culture medium of Ganoderma lucidum (Rei- shi) mycelia and antidiabetic effects in streptozotocin-treated mice. (2008)
  • Author(s): Okazaki M., Tanaka A., Hatta Y., Kawahara Y., Kamiuchi S., Iwata N., Asano S., Suzuki F., Iizuka H. and Hibino Y.
  • Journal Title: Jap. J. Complement. Alter. Med. 5 Pages: 209-218
  • NAID: 130000079340
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Regulation of CMV promoter-driven exogenous gene expression with doxorubicin in genetically modified cells. (2008)
  • Author(s): Kinoshita A., Kobayashi D., Hibino Y., Isago T., Uchino K., Yagi K., Hirai M., Saitoh Y., Komada F.
  • Journal Title: J. Phamacy Pharmacol. 60 Pages: 1659-1665
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Antioxidant properties of a water-soluble extract from culture medium of Ganoderma lucidum (Rei-shi)mycelia and antidiabetic effects in streptozotocin-treated mice. (2008)
  • Author(s): Okazaki M., Tanaka A., Hatta Y., Kawahara Y., Kamiuchi S., Iwata N., Asano S., Suzuki F., Iizuka H., Hibino Y.
  • Journal Title: Jap. J. Complement. Alter. Med. 5 Pages: 209-218
  • NAID: 130000079340
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Protective effects of a water-soluble extract from culture medium of Ganoderma lucidum mycelia against neuronal damage after hypoxia-ischemia in mice. (2008)
  • Author(s): Okazaki M., Iwata N., Horiuchi S., Kamiuchi S., Suzuki F., Iizula H., Hibino Y.
  • Journal Title: Jap. J. Complement. Alter. Med. 5 Pages: 153-162
  • NAID: 130000079365
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Protective effects of a water-soluble extract from culture medium of Ganoderma lucidum mycelia against neuronal damage after cerebral ischemia/reperfusion in diabetic rats. (2008)
  • Author(s): Iwata, N., Okazaki, M., Kasahara, C., Kamiuchi, S., Suzuki, F., Iizuka, H, Hibino Y.
  • Journal Title: J. Jap. Soc. Nut. Food Sci. 5 Pages: 119-127
  • NAID: 10021177715
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Regulation of CMV promoter-driven exogenous gene expression with doxorubicin in genetically modified cells. (2007)
  • Author(s): Kinoshita A., Kobayashi D., Hibino Y., Isago T., Uchino K., Yagi K., Hirai M., Saitoh Y. and Komada F.
  • Journal Title: J. Phamacy Pharmacol. 60 Pages: 1659-1665
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Tissue distribution and hepatic subcellular distribution of perfluoro- octanoic acid at low dose are different from those at high dose in rats. (2007)
  • Author(s): Kudo, N., Sakai, A., Mitsumoto, A., Hibino, Y., Tsuda, T. and Kawashima, Y.
  • Journal Title: Biological & Pharmaceutical Bulletin 30 Pages: 1535-1540
  • NAID: 110006366813
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Inhibitory effects of a water-soluble extract from culture medium of Ganoderma lucidum (Rei-shi) mycelia on postprandial blood glucose elevation in mice and additional effect with α-glucosidase inhibitor. (2007)
  • Author(s): Usui, T., Okazaki, M., Kamiuchi, S., Suzuki, F., Iizuka, H. and Hibino, Y.
  • Journal Title: Journal of Japanese Society of Nutrition and Food Science 60 Pages: 249-255
  • NAID: 10019832850
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effects of pioglitazone on stearoyl-CoA desaturase in obese Zucker fa/fa rats. (2007)
  • Author(s): Toyama, T., Kudo, N., Hibino Y., Mitsumoto A., Nishikawa M. and Kawashima Y.
  • Journal Title: Journal of Pharma- cological Sciences 104 Pages: 137-145
  • NAID: 10024314298
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Steroyl-CoA desaturase activitiy is elevated by the suppression of its degradation by clofibric acid in the liver of rats. (2007)
  • Author(s): Toyama T., Kudo N., Mitsumoto A., Hibino Y., Tsuda T. and Kawashima Y.
  • Journal Title: Journal of Pharmacological Sciences 103 Pages: 383-390
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effects of pioglitazone on stearoyl-CoA desaturase in obese Zucker fa/fa rats. (2007)
  • Author(s): Toyama T., Kudo N., Hibino Y., Mitsumoto A., Nishikawa M., Kawashima Y.
  • Journal Title: Journal of Pharmacological Sciences 104 Pages: 137-145
  • NAID: 10024314298
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Inhibitory effects of a water-soluble extract from culture medium of Ganoderma lucidum(Rei-shi)mycelia on postprandial blood glucose elevation in mice and additional effect with α-glucosidase inhibitor. (2007)
  • Author(s): Usui, T., Okazaki, M., Kamiuchi, S., Suzuki, F., Iizuka, H., Hibino, Y.
  • Journal Title: Journal of Japanese Society of Nutrition and Food Science 60 Pages: 249-255
  • NAID: 10019832850
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Tissue distribution and hepatic subcellular distribution of perfluorooctanoic acid at low dose are different from those at high dose in rats. (2007)
  • Author(s): Kudo, N., Sakai, A., Mitsumoto, A., Hibino, Y., Tsuda, T., Kawashima, Y.
  • Journal Title: Biological&Pharmaceutical Bulletin 30 Pages: 1535-1540
  • NAID: 110006366813
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Rat organic anion transporter 3 and organic anion transporting polypeptide 1 mediate perfluorooctanoic acid transport. (2007)
  • Author(s): Katakura M., Kudo N., Tsuda T., Hibino, Y., Mitsumoto A., Kawashima Y.
  • Journal Title: Journal of Health Science (In press)
  • NAID: 110006251420
• [Journal Article] Steroyl-CoA desaturase activity is elevated by the suppression of its degradation by clofibric acid in the liver of rats. (2007)
  • Author(s): Toyama T., Kudo N., Mitsumoto A., Hibino Y., Tsuda T., Kawashima Y.
  • Journal Title: Journal of Pharmacological Sciences (In press)
• [Journal Article] Rat organic anion transporter 3 and organic anion transporting polypeptide 1 mediate perfluorooctanoic acid transport. (2006)
  • Author(s): Katakura M., Kudo N., Tsuda T. Hibino, Y., Mitsumoto A. and Kawashima Y.
  • Journal Title: Journal of Health Science 53 Pages: 77-83
  • NAID: 110006251420
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular properties and intracellular localization of rat liver nuclear scaffold protein P130 (2006)
  • Author(s): Hibino Y., Usui T., Morita Y., Hirose N., Okazaki M., Sugano N. and Hiraga K.
  • Journal Title: Biochim. Biophys. Acta. 1759 Pages: 195-207
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The galectin-3 gene promoter binding proteins in the liver of rats 48-h post-treatment with CCl_4. (2006)
  • Author(s): Li F, Kato I, Kawaguchi H, Takasawa K, Hibino Y., and Hiraga K.
  • Journal Title: Gene 367 Pages: 46-55
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The galectin-3 gene promoter binding proteins in the liver of rats 48-h post-treatment with CCl_4 (2006)
  • Author(s): Li F, Kato I, Kawaguchi H, Takasawa K, Hibino Y, Hiraga K
  • Journal Title: Gene 367 Pages: 46-55
• [Journal Article] Molecular properties and intracellular localization of rat liver nuclear scaffold protein P130 (2006)
  • Author(s): Hibino Y., Usui T., Morita Y., Hirose N., Okazaki M., Sugano N., Hiraga K.
  • Journal Title: Biochimica et Biophysca Acta 1759 Pages: 195-207
• [Presentation] 糖尿病態ラットの-過性脳虚血におけるHIF-1αおよびRAGEの発現増強 (2009)
  • Author(s): 岩田直洋, 岡崎真理, 笠原知里, 神内伸也, 日比野康英
  • Organizer: 日本薬学会第129年会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2009-03-28
• [Presentation] 糖尿病ラットにおける虚血再潅流誘発脳障害に関する経時的解析 (2009)
  • Author(s): 笠原知里, 岡崎真理, 岩田直洋, 神内伸也, 日比野康英
  • Organizer: 日本薬学会第129年会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2009-03-28
• [Presentation] ラットの-過性脳虚血障害に対する亜硝酸ナトリウムの効果 (2009)
  • Author(s): 高村恵美子, 岡崎真理, 岩田直洋, 神内伸也, 小林 順, 日比野康英
  • Organizer: 日本薬学会第129年会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2009-03-28
• [Presentation] マウス低酸素脳虚血障害に対する椎茸菌糸体培養培地抽出物(LEM)の保護作用 (2009)
  • Author(s): 岡崎真理, 玄美燕, 武居由佳, 野口絢加, 麦島麻帆, 湯浅真理子, 堀内重紀, 岩田直洋, 神内伸也, 鈴木史子, 飯塚博, 日比野康英
  • Organizer: 日本薬学会第129年会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2009-03-28
• [Presentation] 糖尿病態ラツト脳におけるHMGB1の発現増強および-過性脳虚血後の細胞質移行の促進 (2009)
  • Author(s): 岩田直洋, 岡崎真理, 笠原知里, 神内伸也, 日比野康英
  • Organizer: 第82回日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2009-03-16
• [Presentation] 高血圧自然発症ラット腸管の酸化ストレスの変動とP-糖蛋白質の発現 (2009)
  • Author(s): 深谷 睦、神内伸也、岡崎真理、日比野康英
  • Organizer: 日本薬学会第129年会
  • Place of Presentation: 京都
• [Presentation] ラット腸管細胞における酸化ストレスに応答したP-糖蛋白質の発現調節 (2008)
  • Author(s): 神内伸也, 高山 武, 臼井達洋, 岡崎真理, 日比野康英
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会 第81回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2008-12-12
• [Presentation] 高血圧自然発症ラツトの腸管における参加ストレスとP一糖蛋白質の発現 (2008)
  • Author(s): 深谷 睦, 神内伸也, 岡崎真理, 日比野康英
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会 第81回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2008-12-12
• [Presentation] 高血圧自然発症ラットの腸管における参加ストレスとP-糖蛋白質の発現 (2008)
  • Author(s): 深谷 睦、神内伸也、岡崎真理、日比野康英
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会 第81回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] ラット腸管細胞における酸化ストレスに応答したP-糖蛋白質の発現調節 (2008)
  • Author(s): 神内伸也、高山 武、臼井達洋、岡崎真理
  • Organizer: 日比野康英,第31回日本分子生物学会 第81回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] 高血圧自然発症ラットの酸化ストレスと腸管におけるP-糖蛋白質の発現 (2008)
  • Author(s): 深谷 睦、岡崎真理、神内伸也、日比野康英
  • Organizer: 埼玉医療懇話会 第27回学術講演会
  • Place of Presentation: 埼玉
• [Presentation] 高血圧自然発症ラットの腸管におけるP-糖蛋白質の発現と酸化ストレス (2008)
  • Author(s): 深谷 睦, 神内伸也, 岡崎真理, 日比野康英
  • Organizer: 日本薬学会第128年会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] ストレプトゾトシン誘発糖尿病ラット腸管におけるCYP3Asの発現制御機構 (2008)
  • Author(s): 永田 裕樹、神内 伸也、岡崎 真理、日比野 康英
  • Organizer: 日本薬学会第128年会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] ストレプトゾトシン誘発糖尿病ラット腸管でのP-糖蛋白質(P-gp)を介した薬物輸送 (2008)
  • Author(s): 岩渕麗、神内伸也、高山武、岡崎真理、日比野康英
  • Organizer: 日本薬学会第128年会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] Analysis of gene expression of P-glycoprotein associated with oxidative stress. (2007)
  • Author(s): Kamiuchi, S., Takayama, T., Iwabuchi, R., Usui, T., Okazaki, M., Hibino, Y.
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会年会、第80回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2007-12-13
• [Presentation] Analysis of gene expression of P-glycoprotein associated with oxidative stress (2007)
  • Author(s): Shinya Kamiuchi, Takashi Takayama, Rei Iwabuchi, Tatsuhiro Usui, Mari Okazaki, Yasuhide Hibino
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会年会、第80回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] Induction of intestinal CYP3As in streptozotocin-induced diabetic rats (2007)
  • Author(s): Yuki Nagata, Tatsuhiro Usui, Takeshi Takayama, Mutsumi Fukaya, Mari Okazaki, Yasuhide Hibino
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会年会、第80回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] 糖尿病ラット腸管のP-gp発現メカニズムにおける酸化ストレスの関与 (2007)
  • Author(s): 高山 武、神内伸也、岡崎真理、岩渕 麗、日比野康英
  • Organizer: 日本薬学会第127年会
  • Place of Presentation: 富山
• [Presentation] Protein kinases for modulating phosphorylation status of P130/MAT3 (2006)
  • Author(s): Tatsuhiro Usui, Takeshi Takayama, Mitsutaka Urimoto, Mari Okazaki, Koichi Hiraga and Yasuhide Hibino
  • Organizer: 第79回日本生化学会大会、20^<th> IUBMB International Congress of Biochemistry and Molecular Biology & 11^<th> FAOBMB Congress
  • Place of Presentation: Kyoto
• [Book] 解糖過程とインスリン (2008)
  • Author(s): 日比野康英
  • Publisher: (株)日本医事新報社
• [Book] Nuclear Dynamics: approaches from molecular biochemical and visual biology" Transcriptional modulation by nuclear matrix protein P130/MAT3 associated with MAR/SAR.(K. Nagata & K. Takeyasu(Eds.)) (2007)
  • Author(s): Hibino Y., Usui T., and Hiraga K.
  • Publisher: Springer-Verlag Tokyo
• [Book] 「栄養科学イラストレイテッド生化学」(第8章 糖質の代謝) (2007)
  • Author(s): 日比野康英(園田 勝 編)
  • Publisher: 羊土社
• [Book] 「栄養科学イラストレイテッド生化学」(第14章遺伝子発現とその制御) (2007)
  • Author(s): 日比野康英(園田 勝 編)
  • Publisher: 羊土社
• [Book] 「栄養科学イラストレイテッド演習版生化学」(第8章 糖質の代謝) (2007)
  • Author(s): 日比野康英(園田 勝 編)
  • Publisher: 羊土社
• [Book] 「栄養科学イラストレイテッド演習版生化学」(第14章遺伝子発現とその制御) (2007)
  • Author(s): 日比野康英(園田 勝 編)
  • Publisher: 羊土社
• [Book] 栄養科学イラストレイテッド生化学:遺伝子発現とその制御 (2007)
  • Author(s): 日比野 康英
  • Total Pages: 21
  • Publisher: 羊土社
• [Book] "Nuclear Dynamics : approaches from molecular biochemical and visual biology" Transcriptional modulation by nuclear matrix protein P130/MAT3 associated with MAR/SAR. (2006)
  • Author(s): Hibino Y., Usui T., Hiraga K.
  • Total Pages: 8
  • Publisher: Springer-Verlag Tokyo