2018 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of the mechanism of nanoparticle-induced biological effects focusing on epigenetic regulation
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16K01437
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
東阪 和馬 大阪大学, 医学系研究科, 特任講師(常勤) (20646757)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ナノ銀粒子 / DNAメチル化 / プロテアソーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、化学物質曝露による毒性発現において重要な役割を果たすエピジェネティック修飾に焦点を当て、「ナノマテリアルによるエピジェネティック制御」という新たな観点のもと、物性-生体影響-エピジェネティック修飾の連関を解析することで、エピジェネティクスをも考慮に入れたナノマテリアルの安全性評価を試みるものである。代表者は、昨年度までに、高い消臭・抗菌効果を有することから、衣類や消臭剤など生活に身近な物に使用されているナノ銀粒子を用い、10 nmのナノ銀粒子をヒト肺胞上皮細胞株に24時間曝露することで、1）DNAメチル化酵素であるDnmt1の蛋白質量の低下が誘導されること、2）Dnmt1の減少には、プロテアソーム分解が関与していることを明らかとしてきた。本年度は、プロテアソーム誘導因子におよぼす影響を追究することで、ナノ銀粒子曝露による低メチル化の誘導機序の解明を試みた。まず、ナノ銀粒子曝露による低メチル化にプロテアソーム分解が関与しているかどうかを、プロテアソーム阻害剤であるラクタシスチンを共処置することで確認した。その結果、ナノ銀粒子曝露により誘導されたDNAメチル化率の低下が、ラクタシスチンとの共処置で回復することが確認でき、Dnmt1の減少のみならず、ナノ銀粒子曝露による低メチル化にもプロテアソーム分解が寄与していることが示唆された。そこで次に、ナノ銀粒子曝露がプロテアソーム誘導の目印となるユビキチン修飾へおよぼす影響を評価したところ、ナノ銀粒子を曝露することで、Dnmt1におけるユビキチン量が増加することが示された。今後は、DNAの脱メチル化部位を特定することで、ナノ銀粒子曝露によるエピジェネティック変異を介した生体影響について検討し、新たなハザードの同定のみならず、ハザード発現機序の解明に貢献できることを期待している。
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