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ヒストン脱アセチル化酵素による糖代謝調節機序の解明

Research Project

Project/Area Number 21659231
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Metabolomics
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

荒木 栄一  熊本大学, 大学院・生命科学研究部, 教授 (10253733)

Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2010: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywordsエネルギー / 糖質代謝異常 / HDAC / 糖新生
Research Abstract

本研究の目的はHDACの調節による糖代謝制御機序を解明,さらに糖尿病への効果について検討し,HDACの調節が新たな糖尿病治療のターゲットとなるかを探ることである。
1)糖尿病モデル動物の糖代謝に対するHDAC阻害薬の影響の解析
高脂肪食負荷糖尿病モデルマウスにHDAC阻害薬を投与した結果,空腹時血糖の低下,インスリン負荷試験,ピルビン酸負荷試験における血糖の有意な低下を認め,HDAC阻害薬によるインスリン感受性改善効果,肝臓での糖新生抑制効果が示唆された。
2)肝臓の糖新生に関わる分子シグナル伝達経路に対するHDAC阻害薬の影のin vivoレベルでの解析
HDAC阻害薬を投与した糖尿病動物モデルの肝臓において,糖新生の律速酵素であるphosphoenol pyruvate carboxykinase (PEPCK)の発現が有意に抑制された。さらにPEPCKの転写制御に関わる転写因子hepatocyte nuclear factor 4 α (HNF4α)の発現量が減少し,インスリン刺激によるAktのリン酸化,forkhead box 0-1 (Fox01)のリン酸化が上昇(Fox01の活性の低下)した。以上よりHDAC阻害により,HNF4αの発現量減少、Fox01のリン酸化上昇を介してPEPCK発現低下,糖新生を抑制していることが示唆された。
3)肝臓での糖代謝に関連するHDACのアイソフォームの同定
siRNA法によりHDAC1,2,3の発現を抑制したHepG2を解析した結果,HDAC1のノックダウンでPEPCKやHNF4αの発現抑制を認めた。
以上より肝細胞においてHDAC阻害により糖新生が抑制されている可能性が示唆され,HDAC阻害薬により糖代謝が改善される可能性があることが示された(Biochem Biophys Res Commun.404;166-172,2011)。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] The role of class I histone deacetylase (HDAC) on gluconeogenesis in liver.2011

    • Author(s)
      Oiso H, Furukawa N, Suefuji M, Shimoda S, Araki E, et al
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun

      Volume: 404 Pages: 166-172

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Caloric restriction decreases ER stress in liver and adipose tissue in ob/ob mice.2011

    • Author(s)
      Tsutsumi A, Motoshima H, Furukawa N, Araki E, et al
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun.

      Volume: 404 Pages: 339-344

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An Acylic Polyisoprenoid Derivative, Geranylgeranylacetone Protects Against Visceral Adiposity and Insulin Resistance in High Fat Fed Mice.2010

    • Author(s)
      Adachi H, Kondo T, Furukawa N, Kai H, Araki E., et al
    • Journal Title

      Am J Physiol Endocrinol Metab.

      Volume: 299

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Predictors of coronary heart disease in Japanese patients with type 2 diabetes : Screening for coronary artery stenosis by multidetector computed tomography2010

    • Author(s)
      Nishioka H, Furukawa N, Shimoda S, Nishida K, Araki E, et al
    • Journal Title

      J Diabetes Invest (In press)

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      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Heat Shock Treatment with Mild Electrical Stimulation Safely Reduced Inflammatory Markers in Healthy Male Subjects2010

    • Author(s)
      Kondo, T., Sasaki, K., Furukawa, N., Miyamura, N., Kai, H., Araki, E., et al
    • Journal Title

      Obesity Research and Clinical Practice (In press)

    • NAID

      120003184552

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transcription factor AP-2b : A negative regulator of IRS-1 gene expression2010

    • Author(s)
      Meng X, Araki E, Maegawa H., et al
    • Journal Title

      Biochem Biophy Res Comm 392

      Pages: 526-532

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Activation of AMP-activated protein kinase suppresses oxidized low-density lipoprotein-induced macrophage proliferation2009

    • Author(s)
      Ishii N, Matsumura T, Senokuchi T, Nishikawa T, Araki E., et al
    • Journal Title

      J Biol Chem 284

      Pages: 34561-34569

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    • Peer Reviewed
  • [Presentation] The Effect of a Newly Generated Histone Deacetylase Inhibitor on Gluconeogenesis in Liver.2010

    • Author(s)
      Oiso H, Furukawa N, Araki E., et al
    • Organizer
      The 70^<th> ADA scientific sessions
    • Place of Presentation
      Orlando, FL, USA orange county コンベンションセンター
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  • [Presentation] 新規ヒストン脱アセチル化酵素阻害薬による糖代謝調節機序の解析2009

    • Author(s)
      大礒洋, 荒木栄一, 他
    • Organizer
      第52回日本糖尿病学会年次学術集会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場
    • Year and Date
      2009-05-23
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  • [Book] DPP-4阻害薬のすべて-DPP4阻害薬のその他の作用-2010

    • Author(s)
      古川昇、董木栄一
    • Total Pages
      199
    • Publisher
      先端医学社
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2016-04-21  

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