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代謝シグナル応答性ヒストン修飾酵素の同定と機能解析

Publicly Offered Research

Project AreaCrosstalk of transcriptional control and energy pathways by hub metabolites
Project/Area Number 24116526
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionResearch Institute, International Medical Center of Japan

Principal Investigator

松本 道宏  独立行政法人国立国際医療研究センター, 研究所・糖尿病研究センター・分子代謝制御研究部, 部長 (90467663)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥19,240,000 (Direct Cost: ¥14,800,000、Indirect Cost: ¥4,440,000)
Fiscal Year 2013: ¥9,620,000 (Direct Cost: ¥7,400,000、Indirect Cost: ¥2,220,000)
Fiscal Year 2012: ¥9,620,000 (Direct Cost: ¥7,400,000、Indirect Cost: ¥2,220,000)
Keywords遺伝子転写 / ヒストン / 肝臓 / 糖新生 / グルカゴン / インスリン / 糖尿病 / メチル化
Research Abstract

昨年度までの研究により、肝細胞において、リシンメチル化酵素に特徴的なSETドメインを有する分子SetXの遺伝子発現がグルカゴン-cAMP-PKA- CITED2経路により誘導されること、また本分子のノックダウンによりグルカゴン-cAMP依存的な糖新生系酵素遺伝子の発現が抑制されることを見出した。これらは、SetXが糖新生を制御する絶食応答性のメチル化酵素である可能性を示唆するものであった。平成25年度に行ったマウス肝臓におけるSetXのノックダウンの実験から、SetXはin vivoでも糖新生系酵素の発現調節に関与することが示された。
我々の検討からCITED2はPGC-1αやGCN5と相互作用し、糖新生系酵素、脂肪酸酸化などに関連する絶食関連遺伝子の発現を誘導することが示され、 SetX はCITED2の標的遺伝子であることから、本年度はSetXが食応答遺伝子の発現を調節する可能性を検証した。網羅的遺伝子発現解析から、SetXは糖新生、脂肪酸酸化などに関与する分子の発現を調節していることが明らかとなった。次にSetXとPGC-1α、GCN5、SIRT1との相互作用を肝細胞における共沈実験により検討した。SetXはGCN5とは共沈しなかったが、PGC-1αとSIRT1とは共沈した。SetXのメチル化酵素活性を測定するin vitro メチル化アッセイにより、これらの分子がSetXのメチル化基質である可能性を検証した。その結果、SIRT1がSetXによってメチル化を受け、その活性が増強することが示唆された。
SetXがヒストンのメチル化酵素である可能性を想定し解析を行い、ある種のヒストンをメチル化する知見は得られたものの、メチル化部位や数といった酵素特性を明らかにすることは今後の課題である。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (45 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (32 results) (of which Invited: 7 results) Book (4 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Histidine augments the suppression of hepatic glucose production by central insulin action.2013

    • Author(s)
      Kimura K, Nakamura Y, Inaba Y, Matsumoto M, Kido Y, Asahara S, Matsuda T, Watanabe H, Maeda A, Inagaki F, Mukai C, Takeda K, Akira S, Ota T, Nakabayashi H, Kaneko S, Kasuga M, Inoue H.
    • Journal Title

      Diabetes

      Volume: 62 Issue: 7 Pages: 2266-77

    • DOI

      10.2337/db12-1701

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ras-related C3 botulinum toxin substrate 1 (RAC1) regulates glucose-stimulated insulin secretion via modulation of F-actin2013

    • Author(s)
      Asahara S
    • Journal Title

      Diabetologia

      Volume: なし Issue: 5 Pages: 1088-1097

    • DOI

      10.1007/s00125-013-2849-5

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  • [Journal Article] 転写共役因子CITED2による膵ホルモン応答性の肝糖新生制御機構.2013

    • Author(s)
      松本道宏
    • Journal Title

      Diabetes Journal

      Volume: 41 Pages: 44-45

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      2013 Annual Research Report
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    • Author(s)
      松本道宏
    • Journal Title

      医学のあゆみ

      Volume: 245 Pages: 260-261

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    • Author(s)
      松本道宏
    • Journal Title

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      Volume: 2 Pages: 16-18

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      Sakai M, Matsumoto M, Tujimura T, Yongheng C, Inagaki K, Kasuga M., 他8名
    • Journal Title

      Nat Med

      Volume: 18(4) Issue: 4 Pages: 612-7

    • DOI

      10.1038/nm.2691

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    • Author(s)
      Kimura K, Yamada T, Matsumoto M, Kasuga M, Inoue H., 他9名
    • Journal Title

      Diabetes

      Volume: 61 Issue: 1 Pages: 61-73

    • DOI

      10.2337/db10-1684

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    • Author(s)
      Matsumoto M.
    • Journal Title

      Cell Research

      Volume: 22 Issue: 11 Pages: 1530-1532

    • DOI

      10.1038/cr.2012.95

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    • Author(s)
      松本道宏
    • Organizer
      第85回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県)
    • Year and Date
      2012-12-15
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      辻村知子
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会年会
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      福岡国際会議場(福岡県)
    • Year and Date
      2012-12-14
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      酒井真志人
    • Organizer
      第35会日本分子生物学会年会
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      福岡国際会議場(福岡県)
    • Year and Date
      2012-12-11
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  • [Presentation] CITED2 : a new player in hormonal regulation of hepatic gluconeogenesis.2012

    • Author(s)
      松本道宏
    • Organizer
      International Conference on Diabetes and Metabolism
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      2012-11-09
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  • [Presentation] 転写調節因子CITED2の脂肪細胞分化における役割の解析2012

    • Author(s)
      松本道宏
    • Organizer
      第33回日本肥満学会
    • Place of Presentation
      ホテルグランピア京都(京都府)
    • Year and Date
      2012-10-11
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] CITED2はホルモン応答性にPGC-1αのアセチル化を調節し、肝糖産生を制御する2012

    • Author(s)
      酒井真志人
    • Organizer
      第55回日本糖尿病学会年次学術集会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      2012-05-19
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 転写共役因子CITED2の脂肪細胞への分化調節における役割の解析2012

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      松本道宏
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      第55回日本糖尿病学会年次学術集会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      2012-05-17
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  • [Presentation] 転写共役因子CITED2にょるNFκB活性調節を介した炎症制御機構2012

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      酒井真志人
    • Organizer
      第85回日本内分泌学会学術総会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(愛知県)
    • Year and Date
      2012-04-21
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  • [Presentation] 転写共役因子CITED2の脂肪細胞分化調節における役割の解析2012

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      松本道宏
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      第85回日本内分泌学会学術総会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(愛知県)
    • Year and Date
      2012-04-20
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  • [Presentation] CITED2 : a new player in hormonal regulation of hepatic gluconeogenesis.2012

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      松本道宏
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    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      2012-04-20
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  • [Presentation] CITED2はホルモン応答性にPGC-1αのアセチル化を調節し、肝糖産生を制御する2012

    • Author(s)
      酒井真志人
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      第49回日本臨床分子医学会学術総会
    • Place of Presentation
      みやこめっせ(京都府)
    • Year and Date
      2012-04-13
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  • [Presentation] CITED2-GCN5複合体による肝糖新生調節機構の解明

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      松本道宏
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      第28回日本糖尿病・肥満動物学会年次学術集会
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      宮崎
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    • Author(s)
      Matsumoto M.
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    • Author(s)
      Matsumoto M.
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    • Place of Presentation
      Xi’an, China
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      Munich, Germany
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    • Organizer
      International Symposium on Transcription and Metabolism 2013
    • Place of Presentation
      Awaji, Hyogo
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      Matsumoto M.
    • Organizer
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      Awaji, Hyog
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    • Author(s)
      Matsumoto M.
    • Organizer
      Keystone Symposia, Challenges and Opportunities in Diabetes Research and Treatment.
    • Place of Presentation
      Vancouver, British Columbia, Canada
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  • [Presentation] The transcripional coregulator CITED2 regulates adipocyte differentiation by interacting with retinoblastoma protein.

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      Matsumoto M.
    • Organizer
      12th International Congress on Obesity
    • Place of Presentation
      Kuala Lumpur, Malaysia
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  • [Book] 糖尿病学20132013

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      松本道宏
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      診断と治療社
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  • [Book] 期待されるチアゾリジン薬2013

    • Author(s)
      松本道宏
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      6
    • Publisher
      フジメディカル出版
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  • [Book] 糖尿病の分子標的と治療薬事典2013

    • Author(s)
      松本道宏
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      羊土社
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      羊土社
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 糖尿病治療用医薬組成物及びその有効成分のスクリーニング方法2012

    • Inventor(s)
      松本道宏
    • Industrial Property Rights Holder
      松本道宏
    • Industrial Property Number
      2012-258468
    • Filing Date
      2012-11-27
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      2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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