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破骨細胞の代謝改変とDNAメチル化制御のクロストークの実体の解析

Publicly Offered Research

Project AreaCrosstalk of transcriptional control and energy pathways by hub metabolites
Project/Area Number 26116719
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 InstitutionOsaka University

Principal Investigator

西川 恵三  大阪大学, 学内共同利用施設等, 特任准教授(常勤) (30516290)

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破骨細胞 / エピジェネティクス / DNAメチル化 / Dnmt3a / S-アデノシルメチオニン / 細胞分化 / 好気的代謝 / 細胞内代謝 / SAM
Outline of Annual Research Achievements

破骨細胞の代謝は、細胞分化に伴って、嫌気的過程から好気的代謝に変化する。この代謝様式の改変が担う役割には、不明な点が多い。申請者は、破骨細胞の分化過程を通して網羅的なメタボローム解析を行った結果、S-アデノシルメチオニン(SAM)が、好気的代謝と協調して増加することを見出した。申請者は、破骨細胞分化にかかわる抑制性転写制御の重要性を世界に先駆けて実証しており、近年、発展研究の成果として、抑制性のエピジェネティク制御、DNAメチル化制御の関与を明らかにしている。SAMは、DNAメチル化酵素の補因子であることから、破骨細胞の代謝と分化を結びつける新たな制御様式が予想される。そこで、本研究では、SAM産生と共役するDNAメチル化制御の是非を、SAMとメチル化DNAを可視化することで、直接的に実証することを試みる。
本年度は、FRETの原理を活用したSAMのイメージングプローブの作製に取り組んだ。その結果、SAM特異的にFRETシグナルが増加するFRETセンサーの作出に成功した。さらに、SAM合成酵素の遺伝子が欠失した細胞を樹立し実験に用いたところ、SAM合成酵素依存的なFRETシグナルの増加を細胞内で観察した。

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

    (25 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (19 results) (of which Invited: 12 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Intercellular communication between keratinocytes and fibroblasts induces local osteoclast differentiation: a mechanism underlying cholesteatoma-induced bone destruction.2016

    • Author(s)
      Iwamoto Y, Nishikawa K, Imai R, Furuya M, Uenaka M, Ohta Y, Morihana T, Itoi-Ochi S, Penninger JM, Katayama I, Inohara H and Ishii M
    • Journal Title

      Molecular and Cellular Biology

      Volume: inpress

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Dnmt3a regulates osteoclast differentiation by coupling to an S-adenosyl methionine-producing metabolic pathway.2015

    • Author(s)
      Nishikawa et al.
    • Journal Title

      Nature Medicine

      Volume: 21 Issue: 3 Pages: 281-287

    • DOI

      10.1038/nm.3774

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] RFPL4A increases the G1 population and decreases sensitivity to chemotherapy in human colorectal cancer cells.2015

    • Author(s)
      Naito et al.
    • Journal Title

      J Biol Chem

      Volume: 290 Issue: 10 Pages: 6326-6337

    • DOI

      10.1074/jbc.m114.614859

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Development of an in vitro culture method for stepwise differentiation of mouse embryonic stem cells and induced pluripotent stem cell into mature osteoclasts.2014

    • Author(s)
      Nishikawa K.et al.
    • Journal Title

      Journal of Bone Mineral Metabolism

      Volume: 32 Issue: 3 Pages: 331-6

    • DOI

      10.1007/s00774-013-0547-5

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 一炭素単位転移を介した新たな破骨細胞制御2016

    • Author(s)
      西川恵三
    • Organizer
      冬の若手ワークショップ2016(転写研究会・転写サイクル・転写代謝システム共催)
    • Place of Presentation
      山梨
    • Year and Date
      2016-02-05
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  • [Presentation] 酸化的代謝を介した新たな破骨細胞制御機構の解明2016

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      西川恵三
    • Organizer
      酸素生物学班会議・ダイイングコード合同若手会議
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2016-01-27
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    • Author(s)
      西川恵三
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-12-02
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    • Invited
  • [Presentation] 代謝エピジェネティクスが担う破骨細胞分化制御の解明2015

    • Author(s)
      西川恵三
    • Organizer
      第18回骨発生・再生研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-11-28
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  • [Presentation] 細胞内代謝経路を介した新たな破骨細胞分化制御機構の解明2015

    • Author(s)
      西川恵三
    • Organizer
      第8回骨軟骨フロンティア
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-11-07
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    • Invited
  • [Presentation] RNA導入による機能解析法を用いた代謝リプログラミング研究への試み2015

    • Author(s)
      西川恵三
    • Organizer
      第76回共同研テクニカルセミナー
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2015-09-28
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  • [Presentation] エピゲノムの撹乱作用をもつ紅茶ポリフェノールによる新たな骨粗鬆症治療2015

    • Author(s)
      西川恵三、岩本依子、石井優
    • Organizer
      第62回日本食品科学工学会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2015-08-27
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Dnmt3a regulates osteoclast differentiation by coupling to an oxidative metabolic pathway2015

    • Author(s)
      Nishikawa K and Ishii M
    • Organizer
      The 3rd Conference of the Japanese Association for Hypoxia Biology
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-07-25
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 破骨細胞の転写代謝システムの解明2015

    • Author(s)
      西川恵三
    • Organizer
      第33回日本骨代謝学会学術集会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-07-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 細胞内代謝経路を介した新たな破骨細胞制御機構の解明2015

    • Author(s)
      西川恵三
    • Organizer
      第1回日本骨免疫学会
    • Place of Presentation
      宮古島
    • Year and Date
      2015-07-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 破骨細胞のエピジェネティック制御を標的とした骨粗鬆症治療2015

    • Author(s)
      西川恵三、阪口友香子、岩本依子、石井優
    • Organizer
      第1回日本骨免疫学会
    • Place of Presentation
      宮古島
    • Year and Date
      2015-06-30
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞内代謝経路を介した新たな破骨細胞制御機構の解明2015

    • Author(s)
      西川恵三
    • Organizer
      ヒューマンメタボロームセミナー
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2015-06-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] エピゲノム創薬を用いた画期的な骨粗鬆症治療の研究2015

    • Author(s)
      西川恵三
    • Organizer
      第57回日本老年医学学術集会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2015-06-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 破骨細胞のエピジェネティック制御の解明と創薬応用2015

    • Author(s)
      西川恵三、岩本依子、石井優
    • Organizer
      第88回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 破骨細胞の転写代謝システムの解明と創薬応用2015

    • Author(s)
      西川恵三
    • Organizer
      第6回大阪免疫塾
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2015-02-03
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 破骨細胞の転写代謝システムの研究2015

    • Author(s)
      西川恵三
    • Organizer
      第2回先進イメージング研究会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-01-09 – 2015-01-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 骨髄低酸素環境に応答した破骨細胞分化調節機構の解明2014

    • Author(s)
      西川恵三
    • Organizer
      第87回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2014-10-15 – 2014-10-18
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      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 破骨細胞の代謝改変とDNAメチル化制御のクロストークの実体の解析2014

    • Author(s)
      西川恵三
    • Organizer
      転写代謝システム領域班会議
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2014-07-11 – 2014-07-13
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      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Active repression by Dnmt3a plays an important role in osteoclast differentiation.2014

    • Author(s)
      Nishikawa K
    • Organizer
      Symposium Immunology and Infection Biology
    • Place of Presentation
      ストックホルム(スウェーデン)
    • Year and Date
      2014-06-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Book] Chronic Inflammation: Elucidation and Control of the Mechanisms (Masahiro Miyawaki edition)2016

    • Author(s)
      Kikuta J, Nishikawa K and Ishii M
    • Publisher
      Springer
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      2015 Annual Research Report
  • [Book] 骨ペディア 骨疾患・骨代謝キーワード事典(日本骨代謝学会 編集)2015

    • Author(s)
      西川恵三
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      羊土社
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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

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