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Involvement of oxidative stress in the epigenetic changes induced by environmental chemicals

Research Project

Project/Area Number 23390166
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Hygiene
Research InstitutionNational Institute for Environmental Studies

Principal Investigator

NOHARA Keiko  独立行政法人国立環境研究所, 環境健康研究センター, 室長 (50160271)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) SANO Tomoharu  独立行政法人国立環境研究所, 環境計測研究センター, 主任研究員 (10178808)
AOKI Yasunobu  独立行政法人国立環境研究所, 環境リスク研究センター, センター長 (20159297)
Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) TAKUMI Shota  独立行政法人国立環境研究所, 環境健康研究センター, 特別研究員 (80570770)
Research Collaborator NOHMI Takehiko  独立行政法人医薬基盤研究所, 創薬支援戦略室, コーディネーター (30150890)
OKAMURA Kazuyuki  筑波大学, 大学院・持続環境学専攻, 大学院生
SUZUKI Takehiro  独立行政法人国立環境研究所, 環境健康研究センター, 主任研究員 (60425494)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000)
Fiscal Year 2013: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2012: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2011: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Keywords酸化ストレス / エピジェネティクス / DNAメチル化 / メチル欠乏食 / 無機ヒ素 / 突然変異 / 能動的脱メチル化 / 5メチルシトシン / 5ヒドロキシメチルシトシン / 能動的DNA脱メチル化 / 低メチル食 / 酸化的DNA損傷 / グローバルDNAメチル化量 / Tet酵素 / DNA損傷修復酵素 / 5-メチルシトシン / DNAメチル基転移酵素
Research Abstract

Oxidative stress is implicated in the toxic effects of various environmental chemicals. This study aimed to explore the linkage between oxidative stress and DNA methylation changes. Feeding a methyl-deficient diet induced oxidative stress-responsive genes and DNA damage in the mouse liver, indicating induction of oxidative stress. The methyl-deficient diet also reduced DNA methylation. As a promising causation of the lowered DNA methylation, the results of this study indicated the induction of genes involved in the active DNA demethylation pathways, suggesting induction of the active DNA demethylation by oxidative stress. We also clarified in the gpt delta transgenic mice that arsenite induces G:C to T:A transversions and the mutation is suggested to be caused through oxidative-stress-induced 8-OHdG formation. This is the first report on in vivo mutagenecity of arsenic in vivo.

Report

(4 results)
  • 2013 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (54 results)

All 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (41 results) (of which Invited: 1 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] in vivo mutagenicity of arsenite in the livers of gpt delta transgenic mice2014

    • Author(s)
      S. Takumi, Y. Aoki, T. Sano, T. Suzuki, T. Nohmi and K. Nohara
    • Journal Title

      Mutat. Res.

      Volume: 760 Pages: 42-47

    • DOI

      10.1016/j.mrgentox.2013.12.001

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    • Author(s)
      T. Suzuki et al.
    • Journal Title

      Cancer Sci.

      Volume: 104 Issue: 12 Pages: 1575-1585

    • DOI

      10.1111/cas.12298

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    • Author(s)
      T. Suzuki and K. Nohara
    • Journal Title

      J. Appl. Toxicol.

      Volume: 33 Issue: 9 Pages: 951-958

    • DOI

      10.1002/jat.2765

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    • Author(s)
      野原恵子
    • Journal Title

      公衆衛生

      Volume: 77 Pages: 1019-1021

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    • Author(s)
      野原恵子
    • Journal Title

      産科と婦人科

      Volume: 80 Pages: 575-579

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    • Author(s)
      Nohara K. Tateishi Y. Suzuki T, Okamura K, Murai H, Takumi S, Maekawa F, Nishimura N, Kobori M, Ito T
    • Journal Title

      Toxicol. Sci

      Volume: 129 Pages: 293-304

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    • Author(s)
      Keiko Nohara
    • Journal Title

      Toxicological Science

      Volume: 129 Issue: 2 Pages: 293-304

    • DOI

      10.1093/toxsci/kfs203

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    • Author(s)
      Fumihiko Maekawa
    • Journal Title

      Epigenetics

      Volume: 7 Issue: 9 Pages: 1046-1056

    • DOI

      10.4161/epi.21539

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      T. Kurogi
    • Journal Title

      Pathobiology

      Volume: 79 Issue: 4 Pages: 209-218

    • DOI

      10.1159/000337290

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    • Author(s)
      Nohara K, Baba T, Murai H, Kobayashi Y, Suzuki T, Tateishi Y, Matsumoto M, Nishimura N, Sano T
    • Journal Title

      Arch. Toxicol

      Volume: 85 Pages: 653-661

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  • [Journal Article] Global DNA methylation in the mouse liver if affected by methyl deficiency and arsenic in a sex-dependent manner2011

    • Author(s)
      Nohara, K., Baba, T, Murai, H., Kobayashi, Y., Suzuki, T., Tateishi, Y., Matsumoto, M., Nishimura, N., Sano, T.
    • Journal Title

      Arch.Toxicol.

      Volume: 85 Pages: 653-661

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  • [Presentation] In vivo mutagenicity assay of arsenite using gpt delta transgenic mice, Society of Toxicology2014

    • Author(s)
      Takumi S, Aoki Y, Sano T, Suzuki T, Nohmi T, and Nohara K
    • Organizer
      53rd Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Phoenix, USA
    • Year and Date
      2014-03-26
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  • [Presentation] パラコート曝露が能動的脱メチル化関連酵素の発現に及ぼす影響2013

    • Author(s)
      内匠正太
    • Organizer
      第83回日本衛生学会学術総会
    • Place of Presentation
      金沢
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Fosb遺伝子発現調節における遺伝子領域内部DNAメチル化の関与の検討2013

    • Author(s)
      鈴木武博
    • Organizer
      第83回日本衛生学会学術総会
    • Place of Presentation
      金沢
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 無機ヒ素の胎児期曝露による後発的発癌増加の機序2013

    • Author(s)
      野原恵子
    • Organizer
      第83回日本衛生学会学術総会
    • Place of Presentation
      金沢
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] メチオニン・コリン欠乏食投与によるDNA低メチル化における能動的脱メチル化の関与2012

    • Author(s)
      内匠正太、佐野友春、野原恵子
    • Organizer
      第82回日本衛生学会学術総会
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府)
    • Year and Date
      2012-03-25
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Late-onset gene expression changes in the livers of male C3H mice maternally exposed to arsenic : Implications for an increase in hepatic tumor incidence2012

    • Author(s)
      Nohara, K., Tateishi, Y., Suzuki, T., Murai, H., Takumi, S., Okamura, K., Maekawa, F., Nishimura, N., Ito, T.
    • Organizer
      51th Annual Meeting, Society of Toxicology
    • Place of Presentation
      Moscone Convention Center(サンフランシスコ)
    • Year and Date
      2012-03-14
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] gpt delta マウスを用いた無機ヒ素によるin vivo 突然変異解析2012

    • Author(s)
      内匠正太, 青木康展, 佐野友春, 鈴木武博, 能美健彦, 野原恵子
    • Organizer
      日本環境変異原学会第41回大会
    • Place of Presentation
      静岡
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      2013 Final Research Report
  • [Presentation] メチオニン・コリン欠乏食投与によるDNA 低メチル化における能動的脱メチル化の関与2012

    • Author(s)
      内匠正太, 佐野友春, 野原恵子
    • Organizer
      第82回日本衛生学会学術総会
    • Place of Presentation
      京都
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      2013 Final Research Report
  • [Presentation] ヒ素によるマウス肝癌の網羅的DNAメチル化解析による領域特異的メチル化変化とFosb発現増加の検出2012

    • Author(s)
      鈴木武博
    • Organizer
      第6回日本エピジェネティクス研究会
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      東京
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      2012 Annual Research Report
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    • Author(s)
      前川文彦
    • Organizer
      第6回日本エピジェネティクス研究会
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      東京
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Late increases in tumorigenic stress and tumors with a Ha-ras mutation in the liver of adult male C3H mice gestationally exposed to arsenic2012

    • Author(s)
      Keiko Nohara
    • Organizer
      Prenatal Programming and Toxicity (PPTOX) III Meeting
    • Place of Presentation
      Paris
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  • [Presentation] A methyl-deficient diet modifies early B cell development2012

    • Author(s)
      T Kurogi
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      第6回日本エピジェネティクス研究会
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      東京
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  • [Presentation] 胎児期ヒ素曝露による肝腫瘍増加を促進する遺伝子発現変化 第71回日本癌学会学術総会2012

    • Author(s)
      岡村和幸
    • Organizer
      第71回日本癌学会学術総会
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      札幌
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    • Author(s)
      野原恵子
    • Organizer
      第71回日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      札幌
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 無機ヒ素長期曝露によるBリンパ球でのDNA損傷誘導2012

    • Author(s)
      岡村和幸
    • Organizer
      日本環境変異原学会第41回大会
    • Place of Presentation
      静岡
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  • [Presentation] gpt deltaマウスを用いた無機ヒ素によるin vivo突然変異解析2012

    • Author(s)
      内匠正太
    • Organizer
      日本環境変異原学会第41回大会
    • Place of Presentation
      静岡
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒ素によるFosb発現増加に関与するエピジェネティック修飾の検討2012

    • Author(s)
      鈴木武博
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      福岡
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] C3Hマウスへの胎児期無機ヒ素曝露によるF1およびF2世代でのHa-ras変異をもった腫瘍の増加2012

    • Author(s)
      野原恵子
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      第35回日本分子生物学会年会
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      福岡
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  • [Presentation] マウス肝臓脂質代謝経路に無機ヒ素が及ぼす影響2012

    • Author(s)
      内匠正太
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      環境ホルモン学会第15回研究発表会
    • Place of Presentation
      東京
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 長期ヒ素曝露によるBリンパ球のセネッセンス誘導2011

    • Author(s)
      岡村和幸、野原恵子
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      2011-12-16
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      2011 Annual Research Report
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    • Author(s)
      野原恵子、内匠正太、岡村和幸、前川文彦、鈴木武博、村井景、立石幸代
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      2011-12-14
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 環境応答に関わるDNAメチル基転移酵素の時計遺伝子による発現制御2011

    • Author(s)
      前川文彦、榛葉繁紀、内匠正太、大和田美佳、包金花、野原恵子
    • Organizer
      環境ホルモン学会第14回研究発表会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
    • Year and Date
      2011-12-01
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 無機ヒ素曝露によって増加したマウス肝臓癌において特異的にDNAメチル化が変化する領域の探索2011

    • Author(s)
      鈴木武博、山下聡、立石幸代、牛島俊和、野原恵子
    • Organizer
      日本環境変異原学会第40回大会
    • Place of Presentation
      学術総合センター(東京都)
    • Year and Date
      2011-11-22
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] C3Hマウスの胎児期無機ヒ素曝露による成長後の肝癌増加と後発的遺伝子発現変化2011

    • Author(s)
      野原恵子、立石幸代、鈴木武博、村井景、内匠正太、前川文彦、岡村和幸
    • Organizer
      日本環境変異原学会第40回大会
    • Place of Presentation
      学術総合センター(東京都)
    • Year and Date
      2011-11-21
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 胎児期無期ヒ素曝露によって増加したマウス肝臓癌におけるゲノムワイドなDNAメチル化変化の解析2011

    • Author(s)
      鈴木武博、山下聡、内匠正太、立石幸代、佐野友春、牛島俊和、野原恵子
    • Organizer
      第17回ヒ素シンポジウム
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県)
    • Year and Date
      2011-11-19
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 肝臓におけるDNAメチル基転移酵素遺伝子発現の概日周期:摂食と時計遺伝子の役割2011

    • Author(s)
      前川文彦、榛葉繁則、内匠正太、大和田美佳、包金花、野原恵子
    • Organizer
      第32回日本肥満学会
    • Place of Presentation
      淡路夢舞台国際会議場(兵庫県)
    • Year and Date
      2011-09-24
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 胎児期ヒ素曝露が導く成体C3Hマウスにおける血糖制御異常2011

    • Author(s)
      前川文彦、村井景、野原恵子
    • Organizer
      第54回日本糖尿病学会年次学術集会
    • Place of Presentation
      札幌市教育文化会館(北海道)
    • Year and Date
      2011-05-21
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] メチル欠乏食及びヒ素投与に伴うDNA低メチル化における酸化DNA損傷とDNAメチル基転移酵素の関与2011

    • Author(s)
      内匠正太、佐野友春、野原恵子
    • Organizer
      第5回日本エピジェネティクス研究会年会
    • Place of Presentation
      KKRホテル熊本(熊本県)
    • Year and Date
      2011-05-20
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] DNAメチル基転移酵素Dnmt3b発現の概日周期の制御機構2011

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      野原恵子、包金花、内匠正太、前川文彦
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      第5回日本エピジェネティクス研究会年会
    • Place of Presentation
      KKRホテル熊本(熊本県)
    • Year and Date
      2011-05-19
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] メチル欠乏食及びヒ素投与に伴うDNA 低メチル化における酸化DNA 損傷とDNA メチル基転移酵素の関与2011

    • Author(s)
      内匠正太, 佐野友春, 野原恵子
    • Organizer
      第5回日本エピジェネティクス研究会年会
    • Place of Presentation
      熊本
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  • [Presentation] 胎児期無機ヒ素曝露によるマウス肝腫瘍のDNAメチル化変化

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      鈴木武博 他
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      岡山
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      S Takumi et al.
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      Phoenix, USA
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      2013 Annual Research Report
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      K Nohara et al
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      Society of Toxicology 53rd Annual Meeting
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      Phoenix, USA
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      T Suzuki et al.
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      Phoenix, USA
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      鈴木武博、野原恵子
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      和歌山
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      野原恵子
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      千葉市
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    • Author(s)
      鈴木武博 他
    • Organizer
      第2回日本DOHaD研究会 学術集会
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      東京
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    • Author(s)
      内匠正太
    • Organizer
      第7回環境エピゲノミクス研究定例会
    • Place of Presentation
      東京
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      2012 Annual Research Report
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    • Author(s)
      野原恵子
    • Organizer
      第7回環境エピゲノミクス研究定例会
    • Place of Presentation
      東京
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 胎児期ヒ素曝露によるC3Hマウス雄肝臓での脂質代謝変化とHa‐ras変異をもった腫瘍の増加

    • Author(s)
      野原恵子
    • Organizer
      第1回日本DOHaD研究会年会
    • Place of Presentation
      和光
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 肝臓におけるDNAメチル基転移酵素mRNA発現の日内変動:摂食と時計遺伝子による制御

    • Author(s)
      前川文彦
    • Organizer
      第17回日本行動神経内分泌研究会
    • Place of Presentation
      京都
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Book] 2.6環境因子によるエピジェネティック制御 毒性の科学2014

    • Author(s)
      鈴木武博, 野原恵子
    • Publisher
      東京大学出版会
    • Related Report
      2013 Final Research Report
  • [Book] 毒性の科学2014

    • Author(s)
      鈴木武博、野原恵子
    • Total Pages
      200
    • Publisher
      東大出版会
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2011-04-06   Modified: 2019-07-29  

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