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The role of epigenome and epitranscriptome in the development of obesity

Research Project

Project/Area Number 23K21617
Project/Area Number (Other) 21H03349 (2021-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
Research InstitutionGunma University

Principal Investigator

河野 大輔  群馬大学, 生体調節研究所, 助教 (10382904)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 畑田 出穂  群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (50212147)
川端 麗香  群馬大学, 未来先端研究機構, 講師 (90721928)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywords視床下部 / エピゲノム / エピトランスクリプトーム / 肥満 / エピジェネティクス
Outline of Research at the Start

継続課題のため、記入しない。

Outline of Annual Research Achievements

RNAのメチル化修飾であるN6-メチルアデノシン(m6A)修飾についての課題では、脱メチル化酵素であるFTOの視床下部おける働きについて引き続き検討を行った。FTOによる体重増加作用を担う特定の視床下部ニューロンに引き続き焦点を当て、このニューロンにおけるFTOの標的RNAから作られるタンパク(タンパクAとする)の詳細を調べた。タンパクAは、FTOの有無による選択的スプライシングの変化によりタンパクの立体構造が大きく変化することや、生理活性が変化することを昨年度に引き続きより詳細に明らかにした。また、視床下部ニューロン特異的なタンパクAのノックダウンマウスも作成した。Fto過剰発現マウスにおいてタンパクAをノックダウンすると、Fto過剰発現による体重の増加が抑制される傾向があった。したがって、視床下部ニューロンにおけるFTOによる体重の増加作用においては、タンパクAが重要な役割をしていると考えられる。

視床下部ニューロンのDNAメチル化修飾(エピゲノム)の役割を調べる課題については、DNAメチル化修飾の重要な標的遺伝子であるチロシン水酸化酵素遺伝子(Th)を発現する視床下部ドーパミンニューロンが、摂食行動の調節に重要な役割を果たしていることを見出した。また、その際に、視床下部摂食中枢の中心的な摂食調節経路であるメラノコルチン経路の影響を受けていることも明らかにした。また、肥満の際にTh遺伝子のDNAメチル化修飾が低下することも見出した。これらから視床下部ドーパミンニューロンのDNAメチル化修飾と関連した肥満の誘導機構の一部が明らかになった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

視床下部摂食中枢のエピトランスクリプトーム、エピゲノムの肥満発症における役割を明らかにすることができ、また、下流の分子機構などについても明らかにすることができたため。

Strategy for Future Research Activity

エピゲノムの修飾パターンを人為的に操作する実験にも取り組みたい。マウスの個体レベルで、特定の細胞のエピゲノムを編集することを試みる。そして、その際に起こる転写や表現型の変化を解析する。特定のゲノム領域のDNAメチル化修飾が、遺伝子発現に如何に影響し、さらに、体重などの表現型に如何に影響するかが明らかになる。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] DNA Methylation in the Hypothalamic Feeding Center and Obesity2023

    • Author(s)
      Yoshikawa Chiharu、Ariyani Winda、Kohno Daisuke
    • Journal Title

      Journal of Obesity & Metabolic Syndrome

      Volume: 32 Issue: 4 Pages: 303-311

    • DOI

      10.7570/jomes23073

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] AgRPニューロンのFTOによるm6A修飾の脱メチル化を介した体重調節機構2024

    • Author(s)
      河野大輔
    • Organizer
      第101回日本生理学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] AgRP ニューロンの FTO による体重制御機構2023

    • Author(s)
      河野大輔、川端麗香、須山成朝、大橋一登、Winda Ariyani、橋本博美、吉川千遥、松居翔、矢田俊彦、佐々木努、北村忠弘
    • Organizer
      第44回日本肥満学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 視床下部室傍核ドーパミンニューロンの摂食行動における役割2022

    • Author(s)
      河野 大輔、アリヤニウィンダ、常岡 明加、吉川 千遥、一瀬 宏、北村 忠弘
    • Organizer
      第43回日本肥満学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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