A novel polymorphism-driven transcriptional regulation of human glyoxalase 1 gene

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K19031
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 原島 愛 金沢大学, 医学系, 助教 (50705522)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 転写調節

Outline of Annual Research Achievements

研究代表者らの検討によりGLO1プロモーター領域内のホモポリマー配列に少なくとも8種類の遺伝子多型を新しく見出し、また同時に、個人や患者、細胞群ごとに多く認められる遺伝子多型が異なることも明らかにした。ホモポリマー遺伝子多型による転写の違いを解析した結果、他の遺伝子多型に比べ約100倍の転写活性を持つ1つの遺伝子多型が見出された。さらに、転写活性が高い1つの遺伝子多型（以下当該遺伝子多型）に着目した結果、当該遺伝子多型の存在とGLO1酵素活性には正の相関（R2=0.666）があることが分かった。当該遺伝子多型に特異的に結合するヒストンを同定し、GLO1遺伝子の転写発現調節機構にエピゲノム調節が鍵を握ることも明らかにした。
新たに同定したヒストンとその修飾に焦点を当てGLO1遺伝子転写発現調節機構の全貌解明を試みた。その結果、GLO1遺伝子多型特異的なエピジェネティックな変化を新たに見出すことに成功した。このエピジェネティックな変化が、GLO1の転写亢進に関与していることも明らかとなった。
さらに、293T細胞を高血糖条件下（グルコース4.5 g/L）で培養した結果、当該遺伝子多型を有する細胞の割合が増加した。また、293T細胞を低酸素（2% O2）で培養したところ、当該遺伝子多型の割合が変化することが明らかとなった。これらの結果より、細胞は当該遺伝子多型を生み出すことでGLO1発現量を調節して、細胞外環境に適応していると考えられる。

Research Products

• [Journal Article] In vitro anticancer effects of a RAGE inhibitor discovered using a structure-based drug design system. (2018)
  • Author(s): El-Far A, Munesue S, Harashima A, Sato A, Shindo M, Nakajima S, Inada M, Tanaka M, Takeuchi A, Tsuchiya H, Yamamoto H, Shaheen HME, El-Sayed YS, Kawano S, Tanuma S, Yamamoto Y
  • Journal Title: Oncology Lett Volume: 15 Pages: 4627-4634
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Anti-tumor effects of a non-steroidal anti-inflammatory drug zaltoprofen on chondrosarcoma via activating peroxisome proliferator-activated receptor gamma and suppressing matrix metalloproteinase-2 expression. (2018)
  • Author(s): Higuchi T, Takeuchi, A, Munesue S, Yamamoto N, Hayashi K, Kimura H, Miwa S, Inatani H, Shimozaki S, Kato T, Aoki Y, Abe K, Taniguchi Y, Aiba H, Murakami H, Harashima A, Yamamoto Y, Tsuchiya H
  • Journal Title: Cancer Med Volume: in press Pages: in press
  • Open Access
• [Journal Article] Perception of pathogenic bacteria by pattern recognition receptor RAGE in the frontline. (2017)
  • Author(s): Harashima A, Yamamoto Y
  • Journal Title: IMARS Highlights Volume: 12 Pages: 5-7
• [Journal Article] Intestinal transepithelial permeability of oxytocin into the blood is dependent on the receptor for advanced glycation end products in mice. (2017)
  • Author(s): Higashida H, Furuhara K, Yamauchi AM, Deguchi K, Harashima A, Munesue S, Lopatina O, Gerasimenko M, Salmina AB, Zhang JS, Kodama H, Kuroda H, Tsuji C, Suto S, Yamamoto H, Yamamoto Y
  • Journal Title: Sci Rep Volume: 11 Pages: 1-15
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Novel polymorphisms in promoter region of human glyoxalase 1 regulate its transcription and are associated with aging-related diseases (2017)
  • Author(s): Ai Harashima, Seiichi Munesue, Junnosuke Miura, Yasuko Uchigata, Hiroshi Yamamoto, Yasuhiko Yamamoto
  • Organizer: Keystone Symposia Conference Aging and Mechanisms of Aging-Related Disease
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 抗炎症薬サリチル酸と抗糖化薬ピリドキサミンによるマウス糖尿病腎症予防効果の比較検討 (2017)
  • Author(s): 棟居聖一、Tarek Kamal Abouzed、原島愛、山本博、山本靖彦
  • Organizer: 第60回日本糖尿病学会年次学術集会
• [Presentation] 線維肉腫細胞の悪性化形質に及ぼす新規RAGE阻害薬の効果の検討 (2017)
  • Author(s): 棟居聖一、原島 愛、武内章彦、田中麻莉子、河野修平、佐藤 聡、新藤実香、中島槙吾、稲田 愛、田沼 靖一、山本靖彦
  • Organizer: 第27回メイラード学会
• [Presentation] RAGE切断を誘導する薬剤スクリーニングと疾患の制御 (2017)
  • Author(s): 河野 修平、宮澤 英恵、棟居 聖一、原島 愛、Duong Thi Minh Thoa、 Nontaphat Leerach、山本 靖彦
  • Organizer: 第27回メイラード学会
• [Presentation] 新規RAGE阻害薬による線維肉腫細胞腫瘍悪性の抑制効果の検討 (2017)
  • Author(s): 棟居聖一、ALI HAFEZ ALI MOHAMMED EL-FAR、原島 愛、武内章彦、河野修平、田中麻莉子、佐藤 聡、中島槙吾、田沼靖一、山本靖彦
  • Organizer: 第90回日本生化学会大会
• [Presentation] 抗炎症薬サリチル酸と抗糖化薬ピリドキサミンによるマウス糖尿病腎症予防効果の検討 (2017)
  • Author(s): 原島 愛、棟居聖一、Tarek Kamal Abouzed、河野修平、田中麻莉子、増尾友佑、加藤将夫、山本 博、山本靖彦
  • Organizer: 第90回日本生化学会大会