2023 Fiscal Year Annual Research Report
The role of epigenome and epitranscriptome in the development of obesity
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21H03349
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
河野 大輔 群馬大学, 生体調節研究所, 助教 (10382904)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
畑田 出穂 群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (50212147)
川端 麗香 群馬大学, 未来先端研究機構, 講師 (90721928) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 視床下部 / エピトランスクリプトーム / エピゲノム / 肥満 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
RNAのメチル化修飾であるN6-メチルアデノシン（m6A）修飾についての課題では、脱メチル化酵素であるFTOの視床下部おける働きについて引き続き検討を行った。FTOによる体重増加作用を担う特定の視床下部ニューロンに引き続き焦点を当て、このニューロンにおけるFTOの標的RNAから作られるタンパク（タンパクAとする）の詳細を調べた。タンパクAは、FTOの有無による選択的スプライシングの変化によりタンパクの立体構造が大きく変化することや、生理活性が変化することを昨年度に引き続きより詳細に明らかにした。また、視床下部ニューロン特異的なタンパクAのノックダウンマウスも作成した。Fto過剰発現マウスにおいてタンパクAをノックダウンすると、Fto過剰発現による体重の増加が抑制される傾向があった。したがって、視床下部ニューロンにおけるFTOによる体重の増加作用においては、タンパクAが重要な役割をしていると考えられる。
視床下部ニューロンのDNAメチル化修飾（エピゲノム）の役割を調べる課題については、DNAメチル化修飾の重要な標的遺伝子であるチロシン水酸化酵素遺伝子（Th）を発現する視床下部ドーパミンニューロンが、摂食行動の調節に重要な役割を果たしていることを見出した。また、その際に、視床下部摂食中枢の中心的な摂食調節経路であるメラノコルチン経路の影響を受けていることも明らかにした。また、肥満の際にTh遺伝子のDNAメチル化修飾が低下することも見出した。これらから視床下部ドーパミンニューロンのDNAメチル化修飾と関連した肥満の誘導機構の一部が明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
視床下部摂食中枢のエピトランスクリプトーム、エピゲノムの肥満発症における役割を明らかにすることができ、また、下流の分子機構などについても明らかにすることができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
エピゲノムの修飾パターンを人為的に操作する実験にも取り組みたい。マウスの個体レベルで、特定の細胞のエピゲノムを編集することを試みる。そして、その際に起こる転写や表現型の変化を解析する。特定のゲノム領域のDNAメチル化修飾が、遺伝子発現に如何に影響し、さらに、体重などの表現型に如何に影響するかが明らかになる。
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