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血球分化のエピジェネティクス制御変遷とエネルギー代謝

Publicly Offered Research

Project AreaCrosstalk of transcriptional control and energy pathways by hub metabolites
Project/Area Number 26116705
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 InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

小林 麻己人  筑波大学, 医学医療系, 講師 (50254941)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2015: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2014: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywords血球分化 / エピジェネティクス制御 / ゼブラフィッシュ / LSD1 / FAD合成 / 内胚葉系臓器形成 / LSD1複合体
Outline of Annual Research Achievements

研究代表者は、血球分化におけるエピジェネティクス制御の分子機構の研究を行ってきた。その過程で、ヒストン脱メチル化酵素LSD1 が血球分化を促進することをゼブラフィッシュ遺伝学を駆使して発見した。本課題研究では、血球-血管内皮共通前駆細胞から最終分化を遂げた赤血球までの赤血球分化過程において、LSD1 複合体がFAD 結合性を含め、どのように変化し、どのようにエネルギー代謝と関連し、どのようにエピジェネティクス制御が変遷させるかを、明らかにすることを目的とした。
血球-血管内皮共通前駆細胞から血球共通前駆細胞への分化は、転写因子Etv2の発現抑制が重要であるが、本年度は、まず、この制御はLSD1がEtv2遺伝子プロモーターのヒストン脱メチル化を介して行われることを明らかにし、学術雑誌に報告した(Takeuchi et al. 2015)。次に、血球共通前駆細胞から赤血球及び骨髄球に分化する段階に関しては、Gata1遺伝子を制御する因子群の遺伝子プロモーターのDNAメチル化が重要なことを浮かび上がらせた。一方、FAD合成酵素であるFlad1変異系統の解析を行ったが、こちらは明快な造血異常は観察されなかった。このことは、エネルギー代謝と造血発生の間には、大きな関連性がない可能性を推測させた。
一方、Flad1変異系統では、内胚葉系臓器の発生異常が観察された。興味深いことに、LSD1変異ゼブラフィッシュでも、肝臓・膵臓・肺(魚類では鰾)といった臓器の発生異常が観察され、内胚葉系臓器の発生には、FAD量とLSD1活性の双方が必要である可能性が示された。エネルギー代謝の中軸を担うこうした臓器の発生と、FAD-LSD1軸のエピジェネティクス制御の関係は非常に興味深く、新しい研究の方向性と期待する。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] LSD1/KDM1A promotes hematopoietic commitment of hemangioblasts through downregulation of Etv2.2015

    • Author(s)
      Takeuchi, M., Fuse, Y., Watanabe, M., Andrea, C.S., Takeuchi, M., Nakajima, H., Ohashi, K., Kaneko, H., Kobayashi-Osaki, M., Yamamoto, M. and Kobayashi, M.
    • Journal Title

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      Volume: 112 Issue: 45 Pages: 13922-13927

    • DOI

      10.1073/pnas.1517326112

    • NAID

      120007135765

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Heme-mediated inhibition of Bach1 regulates the liver specificity and transience of the Nrf2-dependent induction of zebrafish heme oxygenase 1.2015

    • Author(s)
      Fuse, Y., Nakajima, H., Nakajima-Takagi, Y., Nakajima, O. and Kobayashi, M.
    • Journal Title

      Genes Cells

      Volume: 20 Issue: 7 Pages: 590-600

    • DOI

      10.1111/gtc.12249

    • NAID

      120007135764

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] PRMT8 as a phospholipase regulates Purkinje cell dendritic arborization and motor coordination.2015

    • Author(s)
      Kim, J.D., Park, K.E., Ishida, J., Kako, K., Hamada, J., Kani, S., Takeuchi, M., Namiki, K., Fukui, H., Fukuhara, S., Hibi, M,. Kobayashi, M., Kanaho, Y., Kasuya, Y., Mochizuki, N., Fukamizu, A.
    • Journal Title

      Sci. Adv.

      Volume: 1 Issue: 11

    • DOI

      10.1126/sciadv.1500615

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Lateralization, maturation, and anteroposterior topography in the lateral habenula revealed by ZIF268/EGR1 immunoreactivity and labeling history of neuronal activity.2015

    • Author(s)
      Ichijo H, Hamada M, Takahashi S, Kobayashi M, Nagai T, Toyama T, Kawaguchi M.
    • Journal Title

      Neurosci Res

      Volume: 95 Pages: 27-37

    • DOI

      10.1016/j.neures.2015.01.005

    • NAID

      120005539542

    • Related Report
      2015 Annual Research Report 2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Heme-mediated inhibition of Bach1 regulates the liver specificity and transience of the Nrf2-dependent induction of zebrafish heme oxygenase 1.2015

    • Author(s)
      Fuse, Y., Nakajima, H., Nakajima-Takagi, Y., Nakajima, O. and Kobayashi, M.
    • Journal Title

      Genes Cells

      Volume: 未定

    • NAID

      120007135764

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] rf2-dependent Protection against Acute Arsenite Toxicity in Zebrafish.2016

    • Author(s)
      Fuse, Y., Nguyen, V.T. and Kobayashi, M.
    • Organizer
      International Meeting on Aquatic Model Organisms for Human Disease and Toxicology Research
    • Place of Presentation
      岡崎、岡崎カンファレンスセンター
    • Year and Date
      2016-03-18
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] A Zebrafish Model of Human Congenital Disorder of Glycosylation Ia.2016

    • Author(s)
      Mukaigasa,M., Nguyen, V.T., Sato, H., Fuse, Y. and Kobayashi, M.
    • Organizer
      International Meeting on Aquatic Model Organisms for Human Disease and Toxicology Research
    • Place of Presentation
      岡崎、岡崎カンファレンスセンター
    • Year and Date
      2016-03-18
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 高濃度亜ヒ酸暴露時における生体防御機構Nrf2システムの遺伝学的機能解析2016

    • Author(s)
      布施雄士、Vu Thanh Nguyen、小林麻己人
    • Organizer
      転写研究会 冬の若手ワークショップ2016
    • Place of Presentation
      山中湖、山中湖畔 ホテル清渓
    • Year and Date
      2016-02-04
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ゼブラフィッシュNrf2システムを活用した毒性研究2015

    • Author(s)
      小林麻己人、大坪士朗、布施雄士
    • Organizer
      第1回ゼブラフィッシュ創薬研究会
    • Place of Presentation
      津、三重大学 環境・情報科学館
    • Year and Date
      2015-11-06
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] The heme-Bach1 axis determines the tissue specificity of the Nrf2-dependent heme oxygenase 1 induction.2015

    • Author(s)
      Fuse, Y., Nakajima, H., Nakajima-Takagi, Y. and Kobayashi, M.
    • Organizer
      TGSW2015
    • Place of Presentation
      つくば、つくば国際会議場
    • Year and Date
      2015-09-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Histone demethylase LSD1 is important for the endodermal organ development in zebrafish.2015

    • Author(s)
      Andrea, C.S., Fuse, Y. and Kobayashi, M.
    • Organizer
      TGSW2015
    • Place of Presentation
      つくば、つくば国際会議場
    • Year and Date
      2015-09-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Dual regulation of heme oxygenase 1 transcription by the Nrf2 and heme-Bach1 axis.2015

    • Author(s)
      Fuse,Y., Nakajima, H., Nakajima-Takagi, Y. and Kobayashi, M.
    • Organizer
      第21回小型魚類研究会
    • Place of Presentation
      大阪、大阪大学銀杏会館
    • Year and Date
      2015-09-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Keap1-Nrf2システムの化学物質およびストレス応答機序2015

    • Author(s)
      小林麻己人
    • Organizer
      第42回日本毒性学会学術年会
    • Place of Presentation
      金沢、石川県立音楽堂 他
    • Year and Date
      2015-06-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ゼブラフィッシュを用いた環境ストレス応答の研究2015

    • Author(s)
      小林麻己人
    • Organizer
      第42回日本毒性学会学術年会
    • Place of Presentation
      金沢、石川県立音楽堂 他
    • Year and Date
      2015-06-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Histone demethylase LSD1 is required for normal development of endodermal organs in zebrafish.2015

    • Author(s)
      Andrea, C.S., Fuse, Y. and Kobayashi, M.
    • Organizer
      第46回日本発生生物学会年会
    • Place of Presentation
      つくば、つくば国際会議場
    • Year and Date
      2015-06-02
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Nrf2活性化時における転写抑制因子Bach1の機能解析および2種類の魚類Bach1ホモログの比較解析.2015

    • Author(s)
      布施雄士、中島瞳、中島やえ子、小林麻己人.
    • Organizer
      転写研究会 冬の若手ワークショップ2015
    • Place of Presentation
      伊香保
    • Year and Date
      2015-02-05 – 2015-02-07
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Bach1 and heme are involved in liver-specific and transient induction of heme oxygenase 1 in zebrafish.2014

    • Author(s)
      Fuse, Y., Nakajima, H., Nakajima-Takagi, Y. and Kobayashi, M.
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Liver-specific induction of heme oxigenase 1 is mediated by heme and Bach1 in zebrafish.2014

    • Author(s)
      Fuse, Y., Nakajima, H., Nakajima-Takagi, Y. and Kobayashi, M.
    • Organizer
      第20回小型魚類研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2014-09-20 – 2014-09-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 筑波大学医学医療系 分子発生生物学研究室

    • URL

      http://www.md.tsukuba.ac.jp/MDBiology/mdbiol.index.htm

    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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