2016 Fiscal Year Annual Research Report
エピゲノムとミトコンドリアを機能的に連結する分子機序と病態関連性
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15H04707
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
中尾 光善 熊本大学, 発生医学研究所, 教授 (00217663)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | エピゲノム / ミトコンドリア / 遺伝子 / クロマチン / 代謝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
遺伝子の発現を調節するエピゲノム（印付けられたゲノム）が、どのように形成されて、また変換されるのか、その根本的な制御については不明な点が多い。ミトコンドリアに由来する代謝物が、エピゲノムの修飾基やその修飾酵素の補酵素として使われており、クロマチンリモデリングなどの核内事象がエネルギー（ATP）依存性であることから、エピゲノムとミトコンドリアが連動する未知の仕組みがあると考えられる。
本研究では、エピゲノムとミトコンドリアの共同性に着目し、新規の制御機構を明らかにすることを目的とした。具体的には、エピゲノムとミトコンドリアに関連性をもつ約80の候補を選出した。特異的なsiRNAライブラリーと各種細胞株（がん細胞株、線維芽細胞）を用いて、有力な15分子を絞り込み、その機能解析、相互作用（複合体）の解析、ChIP-Seqによる標的遺伝子の網羅的解析を実施した。とくに、ヒストンH4K20モノメチル化酵素（SETD8/PR-Set7）が老化細胞でタンパク質量が著減すること、SETD8を阻害すると細胞老化が誘導されて、核小体とミトコンドリアに関わる遺伝子群の発現が増加することから、SETD8が細胞老化の代謝リモデリングを抑制する新知見を見出した。細胞老化のエピジェネティックな新機序について報告した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
エピゲノムとミトコンドリアを機能的に連結する因子について、新知見を得ている。また、ヒストンH4K20メチル化酵素（SETD8）が細胞老化を防御して、核小体とミトコンドリアに関わる遺伝子群の発現を抑制する機序に関する最先端の研究成果が出ているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は、当初の計画以上に進展してきたため、今後も引き続き研究を推進する。
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[Journal Article] Correlation between histone acetylation and expression of Notch1 gene in human lung carcinoma and its role in the origin of combined small cell lung carcinoma2017
Author(s)
W.A. Hassan, S. Takebayashi, M.O.A. Abdalla, K. Fujino, S. Kudoh, Y. Motooka, Y. Sato, Y. Naito, K. Higaki, J. Wakimoto, S. Okada, M. Nakao, Y. Ishikawa, and T. Ito
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Journal Title
Lab. Invest.
Volume: 97
Pages: 913-921
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] UHRF1 regulates global DNA hypomethylation and is associated with poor prognosis in esophageal squamous cell carcinoma2016
Author(s)
K. Nakamura, Y. Baba, K. Kosumi, K. Harada, H. Shigaki, K. Miyake, Y. Kiyozumi, M. Ohuchi, J. Kurashige, T. Ishimoto, M. Iwatsuki, Y. Sakamoto, N. Yoshida, M. Watanabe, M. Nakao, and H. Baba.
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Journal Title
Oncotarget
Volume: 7
Pages: 57821-57831
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Loss of the integral nuclear envelope protein SUN1 induces alteration of nucleoli2016
Author(s)
A. Matsumoto, C. Sakamoto, H. Matsumori, J. Katahira, Y. Yasuda, K. Yoshidome, M. Tsujimoto, I.G. Goldberg, N. Matsuura, M. Nakao, N. Saitoh, and M. Hieda.
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Journal Title
Nucleus
Volume: 7
Pages: 68-83
DOI
Peer Reviewed
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