Anti-aging effect of lysine demethylase inhibition and its biomedical application

• Project/Area Number: 24659152
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Pathological medical chemistry
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: NAKAO Mitsuyoshi 熊本大学, 発生医学研究所, 教授 (00217663)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2013: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2012: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 遺伝子 / 発現制御 / 老化 / エピゲノム

Research Abstract

Cellular senescence and anti-aging effect have not been fully understood due to the involvement of various factors and their interactions. In this study, we investigated the role of lysine demethylase LSD1 and MCAF1, which is a cofactor of lysine methylase SETDB1, in cellular function. LSD1 inhibition activated mitochondrial respiration in various cell types. LSD1 may be a therapeutic target, because aging-related diseases often have mitochondrial dysfunction. In addition, MCAF1 depletion markedly accelerated senescent changes in fibroblasts. Our results indicate that these factors play an essential role in cellular senescence and anti-aging effect.

Research Products

• [Journal Article] Sall1 co-operates with Six2 to actively maintain nephron progenitors (2014)
  • Author(s): S. Kanda, T. Ohmori, A. Taguchi, K. Kudo, T. Horiuchi, Y. Sato, S. Hino, Y. Suzuki, M. Sander, S. Sugano, M. Nakao, and R. Nishinakamura
  • Journal Title: J. Am. Soc. Nephrol.
• [Journal Article] LINE-1 hypomethylation, DNA copy number alterations, and CDK6 amplification in esophageal squamous cell carcinoma (2014)
  • Author(s): Y. Baba, M. Watanabe, A. Murata, H. Shigaki, K. Miyake, T. Ishimoto, M. Iwatsuki, S. Iwagami, N. Yoshida, E. Oki, K. Sakamaki, M. Nakao, and H. Baba.
  • Journal Title: Clin Cancer Res. Volume: 20 Issue: 5 Pages: 1114-1124
  • DOI: 10.1158/1078-0432.ccr-13-1645
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] IGF2 DMR0 methylation, loss of imprinting, and patient prognosis inesophageal squamous cell carcinoma (2014)
  • Author(s): A. Murata, Y. Baba, M. Watanabe, H. Shigaki, K. Miyake, T. Ishimoto, M. Iwatsuki, S. Iwagami, N. Yoshida, E. Oki, M. Morita, M. Nakao, and H. Baba.
  • Journal Title: Ann. Surg. Oncol. Volume: 21 Issue: 4 Pages: 1166-1174
  • DOI: 10.1245/s10434-013-3414-7
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Sall1 co-operates with Six2 to actively maintain nephron progenitors (2014)
  • Author(s): S. Kanda, T. Ohmori, A. Taguchi, K. Kudo, T. Horiuchi, Y. Sato, S. Hino, Y. Suzuki, M. Sander, S. Sugano, M. Nakao, and R. Nishinakamura.
  • Journal Title: J. Am. Soc. Nephrol. Volume: 印刷中
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Glycolytic genes as the targets of a nuclear receptor Ad4BP/SF-1 (2014)
  • Author(s): T. Baba, H. Otake, T. Sato, K. Miyabayashi, Y. Shishido, C-Y. Wang, Y. Shima, H. Kimura, M. Yagi, Y. Ishihara, S. Hino, H. Ogawa, M. Nakao, T. Yamazaki, D. Kang, Y. Ohkawa, M. Suyama, B-C. Chung, and K. Morohashi.
  • Journal Title: Nat. Commun. Volume: 印刷中
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The transcriptional cofactor MCAF1/ATF7IP is involved in histone gene expression and cellular senescence (2013)
  • Author(s): N. Sasai, N. Saitoh, H. Saitoh, and M. Nakao
  • Journal Title: Plos One Volume: 87
• [Journal Article] Metabolism-epigenome crosstalk in physiology and diseases(Reviews, Special Section on Epigenomics : biological understanding and clinical application) (2013)
  • Author(s): S. Hino, K. Nagaoka, and M. Nakao
  • Journal Title: J. Hum. Genet. Volume: 58 Pages: 410-415
• [Journal Article] Metabolism-epigenome crosstalk in physiology and diseases (2013)
  • Author(s): S. Hino, K. Nagaoka, and M. Nakao.
  • Journal Title: J. Hum. Genet. Volume: 58 Issue: 7 Pages: 410-415
  • DOI: 10.1038/jhg.2013.57
  • NAID: 10031190034
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The transcriptional cofactor MCAF1/ATF7IP is involved in histone gene expression and cellular senescence (2013)
  • Author(s): N. Sasai, N. Saitoh, H. Saitoh, and M. Nakao.
  • Journal Title: Plos One Volume: 87 Issue: 7 Pages: e68478-e68478
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0068478
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hmga1 is differentially expressed and mediates silencing of the Cd4/Cd8 loci in T cell lineages and leukemic cells (2012)
  • Author(s): Y. Xi, S. Watanabe, Y. Hino, C. Sakamoto, Y. Nakatsu, S. Okada, and M. Nakao
  • Journal Title: Cancer Sci. Volume: 103 Pages: 439-447
• [Journal Article] The role of methyl-binding proteins in chromatin organization and epigenome maintenance (2012)
  • Author(s): A. Fournier, N. Sasai, M. Nakao and P.A. Defossez
  • Journal Title: Brief Funct. Genomics Volume: 11 Pages: 251-264
• [Journal Article] The distribution of phosphorylated SR proteins and alternative splicing are regulated by RANBP2 (2012)
  • Author(s): N. Saitoh, C. Sakamoto, M. Hagiwara, L.T. Agredano-Moreno, L.F. Jiménez-García, and M. Nakao
  • Journal Title: Mol. Biol. Cell Volume: 23 Pages: 1115-1128
• [Journal Article] Rb/E2F1 regulate innate immune receptor Toll-like receptor 3 in epithelial cells (2012)
  • Author(s): M. Taura, M.A. Suico, K. Koyama, K. Komatsu, R. Miyakita, C. Matsumoto, E. Kudo, R. Kariya, H. Goto, S. Kitajima, C. Takahashi, T. Shuto, M. Nakao, S. Okada, and H. Kai
  • Journal Title: Mol. Cell. Biol. Volume: 32 Pages: 1581-1590
• [Journal Article] Quantitative assessment of higher-order chromatin structure of the INK4/ARF locus in human senescent cells (2012)
  • Author(s): A. Hirosue, K. Ishihara, K. Tokunaga, T. Watanabe, N. Saitoh, T. Chandra, M. Narita, M. Shinohara, and M. Nakao
  • Journal Title: Aging Cell Volume: 11 Pages: 553-556
• [Journal Article] Higher-order chromatin regulation and differential gene expression in human tumor necrosis factor/lymphotoxin locus in hepatocellular carcinoma cells (2012)
  • Author(s): T. Watanabe, K. Ishihara, A. Hirosue, S. Watanabe, S. Hino, H. Ojima, Y. Kanai, Y. Sasaki, and M. Nakao
  • Journal Title: Mol. Cell. Biol. Volume: 32 Pages: 1529-1541
• [Journal Article] FAD-dependent lysine demethylase LSD1 regulates cellular energy expenditure (2012)
  • Author(s): S. Hino, A. Sakamoto, K. Nagaoka, K. Anan, Y. Wang, S. Mimasu, T. Umehara, S. Yokoyama, K. Kosai, and M. Nakao
  • Journal Title: Nature Commun. Volume: 3 Pages: 758-758
• [Journal Article] FAD-dependent lysine-specific demethylase-1 regulates cellular energy expenditure. (2012)
  • Author(s): Hino S, Sakamoto A, Nagaoka K, Anan K, Wang Y, Mimasu S, Umehara T, Yokoyama S, Kosai K, and Nakao M
  • Journal Title: Nat. Commun Volume: 27;3 Issue: 1 Pages: 758-758
  • DOI: 10.1038/ncomms1755
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 核スペックルの形成機序と遺伝子発現制御における機能 (2013)
  • Author(s): 斉藤典子、松森はるか、坂本智代美、中尾光善
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会(ワークショップ : クロマチンと核構造のインタープレーが織りなす生命現象)
  • Place of Presentation: 神戸ポートピアホテル
  • Year and Date: 2013-12-05
• [Presentation] エピジェネティクス機構によるエネルギー代謝調節と病態 (2013)
  • Author(s): 中尾光善
  • Organizer: 第34回日本肥満学会(シンポジウム : 白色・褐色脂肪細胞研究の最前線)
  • Place of Presentation: 東京国際フォーラム
  • Year and Date: 2013-10-11
• [Presentation] エピジェネティクス機構によるエネルギー代謝調節と病態 (2013)
  • Author(s): 中尾光善
  • Organizer: 第21回日本血管生物医学会学術集会(シンポジウム : 細胞代謝が制御する動的恒常性と破綻～心血管疾患の制圧に向けて～)
  • Place of Presentation: 千里阪急ホテル
  • Year and Date: 2013-09-27
• [Presentation] 核スペックルと核小体の形成機序と機能 (2013)
  • Author(s): 斉藤典子、松森はるか、オサマ・アブラダ・モハメド、藤原さおり、中尾光善
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会(シンポジウム : 細胞核内構造体の構築原理と高次生命機能)
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2013-09-11
• [Presentation] エピジェネティクス機構によるエネルギー代謝調節と病態 (2013)
  • Author(s): 中尾光善
  • Organizer: 第56回日本糖尿病学会年次学術集会(シンポジウム : 糖尿病とエピジェネティクス)
  • Place of Presentation: ホテル日航熊本
  • Year and Date: 2013-05-18
• [Presentation] エピジェネティクス機構によるエネルギー代謝調節と病態 (2013)
  • Author(s): 中尾光善
  • Organizer: 第56回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: ホテル日航熊本、熊本市
  • Invited
• [Presentation] 核スペックルと核小体の形成機序と機能 (2013)
  • Author(s): 斉藤典子、松森はるか、オサマ・アブラダ・モハメド、藤原さおり、中尾光善.
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜、横浜市
  • Invited
• [Presentation] エピジェネティクス機構によるエネルギー代謝調節と病態 (2013)
  • Author(s): 中尾光善
  • Organizer: 第21回日本血管生物医学会学術集会
  • Place of Presentation: 千里阪急ホテル、大阪市
  • Invited
• [Presentation] エピジェネティクス機構によるエネルギー代謝調節と病態 (2013)
  • Author(s): 中尾光善
  • Organizer: 第34回日本肥満学会
  • Place of Presentation: 東京国際フォーラム、東京
  • Invited
• [Presentation] Metabolism-epigenome crosstalk through FAD/LSD1 pathway (2013)
  • Author(s): S. Hino, A. Sakamoto, K. Nagaoka, K. Anan, R. Takase, and M. Nakao.
  • Organizer: International Symposium on Transcription and Metabolism
  • Place of Presentation: 淡路夢舞台、淡路島
  • Invited
• [Presentation] 高次エピゲノム機構による細胞プログラムの制御 (2012)
  • Author(s): 中尾光善、石原宏、斉藤典子
  • Organizer: 第85回日本生化学会大会(シンポジウム : 生命活動における高次エピゲノム制御の分子基盤)
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • Year and Date: 2012-12-15
• [Presentation] ヒストン脱メチル化酵素LSD1による癌代謝制御 (2012)
  • Author(s): 坂元顕久、日野信次朗、長岡克弥、阿南浩太郎、高瀬隆太、中尾光善
  • Organizer: 第85回日本生化学会大会(シンポジウム : ミトコンドリア応答性から見る細胞機能解析:ミトコンドリア研究の新しい視点)
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • Year and Date: 2012-12-15
• [Presentation] Epigenetic regulation of cellular energy flow by FAD-dependent LSD1 (2012)
  • Author(s): 日野信次朗、坂元顕久、長岡克弥、阿南浩太郎、高瀬隆太、中尾光善
  • Organizer: 第85回日本生化学会大会(シンポジウム:Networks of transcription and metabolism : physiology, diseases, and structural basis)
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • Year and Date: 2012-12-15
• [Presentation] MCAF1/SETDB1リジンメチル化酵素複合体の細胞老化における役割 (2012)
  • Author(s): 笹井信広、中尾光善
  • Organizer: 第35回日本分子生物学会年会(ワークショップ : 分子修飾による転写とエピジェネティック制御のクロストーク)
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • Year and Date: 2012-12-13
• [Presentation] 細胞のエネルギー戦略とエピジェネティクス (2012)
  • Author(s): 日野信次朗、坂元顕久、長岡克弥、阿南浩太郎、高瀬隆太、中尾光善
  • Organizer: 第35回日本分子生物学会年会(ワークショップ : 生命現象をエネルギー代謝から理解する)
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • Year and Date: 2012-12-12
• [Presentation] 核内クロマチン相互作用解析により明らかになったマウスES細胞分化過程で制御を受ける染色体ドメインの特殊なクロマチン折りたたみ原理 (2012)
  • Author(s): 竹林慎一郎、中尾光善、David M. Gilbert
  • Organizer: 第35回日本分子生物学会年会(ワークショップ : 細胞核構造体によるエピゲノム制御機構)
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • Year and Date: 2012-12-12
• [Presentation] 中尾光善.細胞核形態の定量的解析によるiPS細胞の識別 (2012)
  • Author(s): 徳永和明、斉藤典子、Goldberg Ilya G
  • Organizer: 第35回日本分子生物学会年会(ワークショップ : 核内構造ネットワーク:分子構築と高次生命機能への寄与)
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • Year and Date: 2012-12-12
• [Presentation] Gene regulation and cell function mediated by epigenetic factors (2012)
  • Author(s): M. Nakao
  • Organizer: 8th 3R Symposium (International Symposium on DNA Replication, Recombination and Repair
  • Place of Presentation: Awaji yumebutai international conference center
  • Year and Date: 2012-11-27
• [Presentation] エピジェネティクス機構によるエネルギー代謝調節と病態 (2012)
  • Author(s): 中尾光善、坂元顕久、日野信次朗
  • Organizer: 日本人類遺伝学会第57回大会(シンポジウム : エピジェネティクス研究の新展開)
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル
  • Year and Date: 2012-10-25
• [Presentation] 細胞核の画像定量解析による細胞状態の評価 (2012)
  • Author(s): 斉藤典子、徳永和明、松森はるか、田代聡、中尾光善
  • Organizer: 日本放射線影響学会第55回大会ワークショップ
  • Place of Presentation: 東北大学(仙台市)
  • Year and Date: 2012-09-06
• [Presentation] エピジェネティクス機構による細胞制御と病態 (2012)
  • Author(s): 中尾光善
  • Organizer: 第35回日本基礎老化学会
  • Place of Presentation: 東邦大学習志野キャンパス(特別講演)
  • Year and Date: 2012-07-26
• [Presentation] エピジェネティクス機構による細胞病態と治療 (2012)
  • Author(s): 中尾光善
  • Organizer: 第18回日本遺伝子治療学会学術集会
  • Place of Presentation: ホテル熊本テルサ(シンポジウム)
  • Year and Date: 2012-06-29
• [Presentation] エピジェネティクス機構による細胞制御と病態 (2012)
  • Author(s): 中尾光善
  • Organizer: 第55回日本腎臓学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(教育講演)
  • Year and Date: 2012-06-02
• [Presentation] エピジェネティクス機構による細胞制御と病態 (2012)
  • Author(s): 中尾光善
  • Organizer: 第35回日本基礎老化学会
  • Place of Presentation: 船橋市、東邦大学
  • Invited
• [Presentation] エピジェネティクス機構によるエネルギー代謝調節と病態 (2012)
  • Author(s): 中尾光善
  • Organizer: 日本人類遺伝学会第57回大会
  • Place of Presentation: 東京都、京王プラザホテル
  • Invited
• [Presentation] 高次エピゲノム機構による細胞プログラムの制御 (2012)
  • Author(s): 中尾光善
  • Organizer: 第85回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 福岡市、福岡国際会議場
  • Invited
• [Book] エピジェネティクスの産業応用（分担執筆） (2014)
  • Author(s): 高瀬隆太、日野信次朗、中尾光善.
  • Total Pages: 393
  • Publisher: シーエムシー出版
• [Book] 乳癌のエピゲノム異常と診断・治療への応用、遺伝子医学MOOK25号(エピジェネティクスと病気) (2013)
  • Author(s): 藤原沙織、冨田さおり、中尾光善(佐々木裕之、中尾光善、中島欽一編)
  • Publisher: メディカル・ドゥ
• [Book] エネルギー代謝病、遺伝子医学MOOK25号(エピジェネティクスと病気) (2013)
  • Author(s): 阿南浩太郎、中尾光善、日野信次朗(佐々木裕之、中尾光善、中島欽一編)
  • Publisher: メディカル・ドゥ
• [Book] 哺乳類遺伝子発現に重要な高次エピゲノム制御、化学と生物、51 (2013)
  • Author(s): 竹林慎一郎、中尾光善
• [Book] 核内ボディーの構造・機能・形成機序、染色体と細胞核のダイナミクス (2013)
  • Author(s): 斉藤典子、徳永和明、松森はるか、中尾光善(平岡泰・原口徳子編)
  • Publisher: 化学同人
• [Book] 高次構造解析、エピジェネティクスキーワード事典 (2013)
  • Author(s): 石原宏、中元雅史、中尾光善
  • Publisher: 羊土社
• [Book] 核内高次構造、エピジェネティクスキーワード事典 (2013)
  • Author(s): 斉藤典子、松森はるか、Mohamed O. Abdalla、藤原沙織、安田洋子、中尾光善
  • Publisher: 羊土社
• [Book] エピジェネティクスと病気（分担執筆） (2013)
  • Author(s): 阿南浩太郎、中尾光善、日野信次朗.
  • Total Pages: 280
  • Publisher: メディカル・ドゥ
• [Book] エピジェネティクスと病気（分担執筆） (2013)
  • Author(s): 藤原沙織、冨田さおり、中尾光善.
  • Total Pages: 280
  • Publisher: メディカル・ドゥ
• [Book] エピジェネティクスキーワード事典（分担執筆） (2013)
  • Author(s): 斉藤典子、松森はるか、Mohamed O. Abdalla、藤原沙織、安田洋子、中尾光善.
  • Total Pages: 315
  • Publisher: 羊土社
• [Book] エピジェネティクスキーワード事典（分担執筆） (2013)
  • Author(s): 石原宏、中元雅史、中尾光善.
  • Total Pages: 315
  • Publisher: 羊土社
• [Book] エピゲノム修飾を標的とした癌治療ポテンシャル (2012)
  • Author(s): 冨田さおり、笹井信広、日野信次朗、中尾光善
  • Publisher: 日本臨床
• [Book] 基礎の基礎、3D-エピゲノムが生む新たな生命情報 細胞工学 (2012)
  • Author(s): 中尾光善(中尾光善監修)
• [Book] 細胞核内構造の計測・分類、3D-エピゲノムが生む新たな生命情報 細胞工学 (2012)
  • Author(s): 斉藤典子、徳永和明、松森はるか、冨田さおり、中尾光善
• [Book] エピジェネティック制御、シグナル伝達キーワード事典 (2012)
  • Author(s): 日野信次朗、中尾光善(山本雅、仙波憲太郎、山梨裕司編集)
  • Publisher: 羊土社
• [Book] エピジェネティクス機構による代謝制御と病態、栄養とエピジェネティクス―食による身体変化と生活習慣病の分子機構― (2012)
  • Author(s): 中尾光善、日野信次朗(ネスレ栄養科学会議監修)
  • Publisher: 建帛社
• [Book] 遺伝子調節とヒト疾患(12章翻訳)、遺伝情報の発現制御―転写機構からエピジェネティクスまで (2012)
  • Author(s): 木下聡、渡邊智佳子、中尾光善(David S. Latchman原著、五十嵐和彦、深水昭吉、山本雅之監訳)
  • Publisher: メディカル・サイエンス・インターナショナル
• [Book] 栄養とエピジェネティクス―食による身体変化と生活習慣病の分子機構 (2012)
  • Author(s): 中尾光善ら
  • Total Pages: 141
  • Publisher: 建帛社
• [Book] エネルギー代謝のエピジェネティック制御と疾患、エピジェネティクス―基礎研究から産業応用への展望―
  • Author(s): 高瀬隆太、日野信次朗、中尾光善
  • Publisher: シーエムシー出版(印刷中)
• [Remarks]
  • URL: http://www.imeg.kumamoto-u.ac.jp
• [Remarks]
  • URL: http://www.imeg.kumamoto-u.ac.jp/divisions/medical_cell_biology/
• [Remarks] 熊本大学発生医学研究所
  • URL: http://www.imeg.kumamoto-u.ac.jp
• [Patent(Industrial Property Rights)] ミトコンドリア機能向上剤 (2014)
  • Inventor(s): 中尾光善、日野信次朗
  • Industrial Property Rights Holder: 熊本大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2014-01-28
  • Overseas