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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Metabolic changes and epigenetic abnormalities caused by tuberous sclerosis compex (TSC) gene mutation

Research Project

Project/Area Number 17K08670
Research InstitutionJuntendo University

Principal Investigator

小林 敏之  順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (40260070)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高 ひかり  順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (60338374)
三浦 芳樹  順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (90279240)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords結節性硬化症 / 家族性腫瘍 / モデル動物 / ES細胞 / エピゲノム / アミノ酸代謝
Outline of Annual Research Achievements

結節性硬化症(TSC)のモデルラットより樹立したTsc2 ホモ変異体ES細胞における、グローバルなヒストンH3のK4(H3K4)トリメチル化(H3K4me3)低下の原因を追及する目的で、H3K4のメチル化に関与するメチル化酵素、脱メチル化酵素群の遺伝子発現を分析した。その結果、予期せぬことに、H3K4me3の脱メチル化酵素をコードするJARID1ファミリー、とりわけJARID1aとJARID1cの遺伝子発現が低下する傾向が認められた。H3K4me3の低下はラパマイシンによって回復することから、mTORC1依存的な分子機構によるH3K4me3の低下、それに伴うJARID1ファミリー遺伝子群の発現へのフィードバック機構(調整)が想定される。また、ホモ変異体においては、野生型細胞などへの影響がより小さい、低濃度のメチル化阻害薬処理により、H3K4me3量の回復を達成できる可能性がある。
一方、これまでmTORC1依存性に分岐鎖アミノ酸アミノ基転移酵素Bcat1の発現が促進されている現象が見出されていたことから、Bcat1の阻害薬であるガバペンチンの腫瘍増殖抑制効果を分析した。マウスTsc1、Tsc2欠損腎腫瘍細胞に対するガバペンチン単独処理(20 mM)では、Tsc2欠損細胞において有意な増殖抑制効果が認められたものの、Tsc1欠損細胞株では抑制効果は認められなかった。しかしながら、ラパマイシン(5 nM)との併用においては、双方の細胞において、ラパマイシンによる増殖抑制効果が増強されることが確認された。両薬剤の併用がTSCの治療に有効な方法となる可能性が示唆された。

  • Research Products

    (3 results)

All 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Interstitial chromosomal deletion of the tuberous sclerosis complex 2 locus is a signature for radiation-associated renal tumors in Eker rats2020

    • Author(s)
      Inoue T, Kokubo T, Daino K, Yanagihara H, Watanabe F, Tsuruoka C, Amasaki Y, Morioka T, Homma-Takeda S, Kobayashi T, Hino O, Shimada Y, Kakinuma S
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 111 Pages: 840-848

    • DOI

      doi: 10.1111/cas.14307.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Gene expression profile in the liver of Tsc2 heterozygous mutant (Tsc2+/-) mice: Implications of heterozygosity on lipid metabolism2019

    • Author(s)
      Doan Nguyen Minh Thien, Toshiyuki Kobayashi, Keiko Nishikawa, Yoshinobu Sugitani, Takayuki Kitano, Masashi Mizuguchi, Okio Hino
    • Organizer
      2019 International Tuberous Sclerosis Complex Research Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Bcat1阻害剤はTsc2欠損マウス腫瘍細胞の増殖を効果的に抑える2019

    • Author(s)
      Keiko NISHIKAWA, Tetsuya TAKAGAKI, Moe YASHIMA, Takumi SUZUKI, Toshiyuki KOBAYASHI
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会

URL: 

Published: 2021-01-27  

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