Genome wide methylation analysis for homeostasis of pancreatic beta-cells

• Project/Area Number: 26461351
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Metabolomics
• Research Institution: Jichi Medical University
• Principal Investigator: NISHIMURA Wataru 自治医科大学, 医学部, 非常勤講師 (00334433)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2014: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: DNAメチル化 / 糖尿病 / 遺伝子 / 発現制御 / 細胞・組織 / 膵β細胞 / 内分泌 / 転写因子

Outline of Final Research Achievements

Relationship between cell function, gene expression and DNA methylation was analyzed in pancreatic beta-cells. In the terminal differentiation process for maturation of pancreatic islets, genome-wide inhibition in gene expression was observed, in which DNA methylation was involved. These genes were downregulated in FACS-sorted mature beta-cells but upregulated in the islets of diabetes model mice. Demethylation of promoter of Mafb, one of these genes downregulated in mature beta-cells, was observed with increased promoter activity and gene expression in glucotoxic beta-cell model. These results suggested that DNA methylation is involved in gene expression and function of beta-cells in the process of terminal differentiation and deterioration in diabetes.

Research Products

• [Int'l Joint Research] ジョスリン糖尿病センター(米国)
• [Journal Article] Usefulness of miRNA profiles for predicting pathological responses to neoadjuvant chemotherapy in patients with human epidermal growth factor receptor 2-positive breast cancer. (2017)
  • Author(s): Ohzawa H, Miki A, Teratani T, Shiba S, Sakura Y, Nishimura W, Noda Y, Fukushima N, Fuji H, Hozumi Y, Mukai H, Yasuda Y.
  • Journal Title: Oncology Letters Volume: 13巻 Issue: 3 Pages: 1731-1740
  • DOI: 10.3892/ol.2017.5628
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Mechanism of the Dendritic Translation and Localization of Brain-derived Neurotrophic Factor (2016)
  • Author(s): Oe S, Miki H, Nishimura W, Noda Y.
  • Journal Title: Cell Structure and Function Volume: 41 Issue: 1 Pages: 23-31
  • DOI: 10.1247/csf.15015
  • NAID: 130005139449
  • ISSN: 0386-7196, 1347-3700
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Demethylation of the MafB promoter in a compromised β-cell model. (2015)
  • Author(s): Nishimura W, Ishibashi N, Eto K, Funahashi N, Udagawa H, Miki H, Oe S, Noda Y, Yasuda K.
  • Journal Title: Journal of Molecular Endocrinology Volume: 55(1) Issue: 1 Pages: 31-40
  • DOI: 10.1530/jme-15-0042
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Compensatory response by late embryonic tubular epithelium to the reduction in pancreatic progenitors. (2015)
  • Author(s): Nishimura W, Kapoor A, Khattabi IE, Jin W, Yasuda K, Bonner-Weir S, Sharma A.
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 10(11) Issue: 11 Pages: e0142286-e0142286
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0142286
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Paternal allelic mutation at the Kcnq1 locus reduces pancreatic β cell mass via epigenetic modification of Cdkn1c. (2015)
  • Author(s): Asahara S, Etoh H, Inoue H, Teruyama K, Shibutani Y, Ihara Y, Kawada Y, Bartolome A, Hashimoto N, Matsuda T, Koyanagi-Kimura M, Kanno A, Hirota Y, Hosooka T, Nagashima K, Nishimura W, Inoue H, Matsumoto M, Higgins MJ, Yasuda K, Inagaki N, Seino S, Kasuga M, Kido Y.
  • Journal Title: Proceedings of the National Acaddemy of Scienceof the United States of America Volume: 112(27) Issue: 27 Pages: 8332-8337
  • DOI: 10.1073/pnas.1422104112
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Comparison between the antiemetic effects of palonosetron and granisetron in breast cancer patients treated with anthracycline-based regimens. (2015)
  • Author(s): Ohzawa H, Miki A, Hozumi Y, Miyazaki C, Sagara Y, Tanaka Y, Shiba S, Joutoku H, Sakuragi M, Takehara M, Sakuma Y, Nishimura W, Fujii H, Yasuda Y.
  • Journal Title: Oncology Letters Volume: 9 Issue: 1 Pages: 119-124
  • DOI: 10.3892/ol.2014.2640
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Generation and characterization of MafA-Kusabira Orange mice (2015)
  • Author(s): Nishimura W, Oishi H, Funahashi N, Fujiwara T, Takahashi S, Yasuda K.
  • Journal Title: Endocrine Journal Volume: 62 Issue: 1 Pages: 37-51
  • DOI: 10.1507/endocrj.EJ14-0296
  • NAID: 130004694063
  • ISSN: 0918-8959, 1348-4540
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] MafA is critical for maintenance of the mature beta cell phenotype in mice. (2015)
  • Author(s): Nishimura W, Takahashi S, Yasuda K.
  • Journal Title: Diabetologia Volume: 58 Issue: 3 Pages: 566-574
  • DOI: 10.1007/s00125-014-3464-9
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Allele comparative analysis of type 2 diabetes-associated SNPs identifies allele-specific DNA-binding proteins for the KCNQ1 locus. (2015)
  • Author(s): Hiramoto M, Udagawa H, Watanabe A, Miyazawa K, Ishibashi N, Kawaguchi M, Uebanso T, Nishimura W, Nammo T, Yasuda K.
  • Journal Title: International journal of Molecular Medicine Volume: in press
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] MafA is required for postnatal proliferation of pancreatic β-cells. (2014)
  • Author(s): Eto K, Nishimura W, Oishi H, Udagawa H, Kawaguchi M, Hiramoto M, Fujiwara T, Takahashi S, Yasuda K.
  • Journal Title: PLoS One. Volume: 15 Issue: 8 Pages: e104184-e104184
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0104184
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 膵：β細胞の脱分化と機能障害 (2017)
  • Author(s): 西村 渉、野田泰子
  • Organizer: 第122回日本解剖学会総会・全国学術集会（シンポジウム・体細胞分化と組織幹細胞）
  • Place of Presentation: 長崎大学坂本キャンパス（長崎市）
  • Year and Date: 2017-03-28
• [Presentation] 高度肥満患者および肥満マウス由来内臓脂肪・皮下脂肪発現遺伝子の比較解析 (2016)
  • Author(s): 宇田川陽秀, 南茂隆生, 舟橋伸昭, 平本正樹, 西村 渉, 松本健治, 関 洋介, 笠間和典, 安田和基
  • Organizer: 第37回日本肥満学会
  • Place of Presentation: 東京ファッションタウンビル（東京都江東区）
  • Year and Date: 2016-10-08
• [Presentation] 膵β細胞の発生・分化・恒常性に対する転写因子の機能解析 (2016)
  • Author(s): 西村 渉
  • Organizer: 岡山大学医歯薬学総合研究科大学院特別講義
  • Place of Presentation: 岡山大学医学部（岡山市）
  • Year and Date: 2016-07-06
  • Invited
• [Presentation] 高度肥満患者由来内臓脂肪・皮下脂肪の遺伝子発現の比較解析 (2016)
  • Author(s): 安田 和基, 宇田川 陽秀, 南茂隆生, 舟橋 伸昭, 平本 正樹, 西村 渉, 松本 健治, 関 洋介, 笠間 和典
  • Organizer: 第59回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館（京都市）
  • Year and Date: 2016-05-20
• [Presentation] 脂肪細胞培養上清によるグルココルチコイド受容体を介した膵β細胞機能変化 (2016)
  • Author(s): 宇田川陽秀, 舟橋伸昭, 西村 渉, 平本正樹, 川口美穂, 南茂隆生, 安田和基
  • Organizer: 第59回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館（京都市）
  • Year and Date: 2016-05-19
• [Presentation] ゲノム網羅的解析結果を用いた膵島代償機序の検討 (2016)
  • Author(s): 南茂隆生, 宇田川陽秀, 舟橋伸昭, 川口美穂, 上番増喬, 平本正樹, 西村 渉, 安田和基
  • Organizer: 第59回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館（京都市）
  • Year and Date: 2016-05-19
• [Presentation] 遺伝子cis調節領域の網羅的解析による膵島代償機序の検討 (2016)
  • Author(s): 南茂 隆生, 宇田川 陽秀, 舟橋 伸昭, 川口 美穂, 上番増喬, 平本 正樹, 西村 渉, 安田 和基
  • Organizer: 第53回日本臨床分子医学会学術総会
  • Place of Presentation: 東京国際フォーラム（東京都千代田区）
  • Year and Date: 2016-04-15
• [Presentation] Characterization of Syntaxins in Mice and Humans. (2016)
  • Author(s): Miki H, Mochizuki S, Oe S, Nishimura W, Noda Y
  • Organizer: 第121回日本解剖学会総会・全国学術総会
  • Place of Presentation: 郡山
  • Year and Date: 2016-03-30
• [Presentation] マウス膵β細胞の恒常性維持メカニズム：ヒトにも共通か？ (2016)
  • Author(s): 西村 渉、野田泰子
  • Organizer: 第121回日本解剖学会総会・全国学術総会
  • Place of Presentation: 郡山
  • Year and Date: 2016-03-28
  • Invited
• [Presentation] 高度肥満患者由来の脂肪組織の多層的オミックス解析. (2015)
  • Author(s): 安田和基、宇田川陽秀、南茂隆生、平本正樹、西村 渉、上番増喬、舟橋伸昭、金井弥栄、松本健治、斎藤嘉朗、関 洋介、笠間和典
  • Organizer: 第36回日本肥満学会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2015-10-03
• [Presentation] 中枢ニューロンにおけるCPEB1 mRNAの樹状突起局在化と翻訳制御. (2015)
  • Author(s): 大江 総一、山田久夫、三木玄方、西村 渉、野田泰子
  • Organizer: 第56回日本組織細胞化学会総会・学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2015-10-03
• [Presentation] 脂肪細胞培養上清による膵β細胞機能変化. (2015)
  • Author(s): 宇田川陽秀、舟橋伸昭、平本正樹、川口美穂、西村 渉、南茂隆生、安田和基
  • Organizer: 第36回日本肥満学会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2015-10-02
• [Presentation] 日本人高度肥満患者由来の脂肪組織のオミックス解析. (2015)
  • Author(s): 安田和基、宇田川陽秀、舟橋伸昭、南茂隆生、平本正樹、西村 渉、松本健治、関 洋介、笠間和典
  • Organizer: 第33回日本肥満症治療学会学術集会
  • Place of Presentation: 幕張
  • Year and Date: 2015-06-27
• [Presentation] 妊婦低栄養とDNAメチル化状態との関連性の検討へ向けて. (2015)
  • Author(s): 舟橋伸昭、宇田川陽秀、南茂隆生、西村 渉、川口美穂、矢野 哲、中西美紗緒、箕浦茂樹、福岡秀興、安田和基
  • Organizer: 第58回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 山口
  • Year and Date: 2015-05-23
• [Presentation] 日本人肥満者由来NASH肝の多層的オミックス解析パネルの構築. (2015)
  • Author(s): 安田和基、南茂隆生、平本正樹、西村 渉、宇田川陽秀、上番増喬、舟橋伸昭、金井弥栄、松本健治、斎藤嘉朗、関 洋介、笠間 和典
  • Organizer: 第2回肝臓と糖尿病・代謝研究会
  • Place of Presentation: 山口
  • Year and Date: 2015-05-23
• [Presentation] 高度肥満患者由来の脂肪組織の多層的オミックス解析. (2015)
  • Author(s): 安田和基 、南茂隆生、平本正樹、西村 渉、宇田川陽秀、上番増喬、舟橋伸昭、金井弥栄、松本健治、斎藤嘉朗、関 洋介、笠間和典
  • Organizer: 第58回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 山口
  • Year and Date: 2015-05-21
• [Presentation] 脂肪細胞由来ステロイドホルモンによるGRを介した膵β細胞機能変化. (2015)
  • Author(s): 宇田川陽秀、舟橋伸昭、平本正樹、川口美穂、西村 渉、南茂隆生、安田和基
  • Organizer: 第58回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 山口
  • Year and Date: 2015-05-21
• [Presentation] 膵島のゲノム網羅的解析による膵島代償機序/糖尿病発症機序関連因子.の同定. (2015)
  • Author(s): 南茂隆生、宇田川陽秀、川口美穂、舟橋伸昭、上番増喬、平本正樹、西村 渉、安田和基.
  • Organizer: 第58回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 山口
  • Year and Date: 2015-05-21
• [Presentation] 転写因子MafAは成熟膵β細胞の機能維持に重要である. (2015)
  • Author(s): 西村 渉、三木玄方、大江総一、木戸敬治、中井吉保、大石久史、高橋 智、安田和基、野田泰子.
  • Organizer: 第120回日本解剖学会総会・全国学術総会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] 海馬神経細胞樹状突起におけるCPEB1 mRNA 3’UTRの機能解析. (2015)
  • Author(s): 大江総一、三木玄方、西村 渉、野田泰子.
  • Organizer: 第120回日本解剖学会総会・全国学術総会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] 膵β細胞の恒常性維持メカニズムの解析. (2015)
  • Author(s): 西村 渉, 野田泰子.
  • Organizer: 第22回東京インスリン分泌研究会.
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2015-03-11
• [Presentation] 転写因子MafAによる膵β細胞の分化可塑性制御. (2014)
  • Author(s): 西村 渉、川口美穂、宇田川陽秀、衛藤弘城、舟橋伸昭、南茂隆生、平本正樹、安田和基.
  • Organizer: 第57回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2014-05-22 – 2014-05-24
• [Presentation] 次世代シークエンサーを用いたゲノム、エピゲノム研究. (2014)
  • Author(s): 安田和基、西村 渉、南茂隆夫.
  • Organizer: 第57回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2014-05-22 – 2014-05-24
• [Presentation] 膵島のゲノム網羅的解析による糖尿病発症機序の考察. (2014)
  • Author(s): 南茂隆夫、宇田川陽秀、川口美穂、舟橋伸昭、上番増喬、平本正樹、西村 渉、安田和基.
  • Organizer: 第57回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2014-05-22 – 2014-05-24
• [Presentation] 脂肪細胞由来液性因子による新規インスリン分泌調節因子の発現誘導と膵β細胞機能変化. (2014)
  • Author(s): 宇田川陽秀、平本正樹、舟橋伸昭、川口美穂、南茂隆生、西村 渉、安田和基.
  • Organizer: 第57回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2014-05-22 – 2014-05-24
• [Presentation] 細胞系譜追跡実験による膵β細胞障害の時間経過の解析. (2014)
  • Author(s): 西村 渉、川口美穂、宇田川陽秀、衛藤弘城、舟橋伸昭、南茂隆生、平本正樹、安田和基.
  • Organizer: 第51回日本臨床分子医学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-04-11 – 2014-04-12
• [Remarks] 自治医科大学医学部 解剖学講座 解剖学部門