リジン脱メチル化阻害による抗加齢効果とその応用開発

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24659152
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 中尾 光善 熊本大学, 発生医学研究所, 教授 (00217663)
• Keywords: 遺伝子 / 発現制御 / 老化 / エピゲノム

Research Abstract

遺伝と環境の相互作用で生じる加齢性疾患には、生活習慣病、認知症、癌等が挙げられるが、複合的な発症機序および治療・予防法には不明な点が極めて多い。近年、DNAのメチル化とヒストン修飾等で形成されるエピゲノムの実体が明らかになり、さらに環境因子や細胞老化がエピゲノムに多大に影響することが示唆されてきた。本研究では、ヒストンのメチル化および脱メチル化に着目し、細胞老化における関わりについて明確にすることを目的とした。具体的には、リジン脱メチル化酵素LSD1およびメチル化酵素の共役因子MCAF1について解析を行い、細胞老化に関わる新知見を得ることができた。RNA干渉法や化合物を用いたLSD1阻害によって、組織型の異なる細胞で共通して、ミトコンドリア機能が活性化することが判明した。一般に、細胞老化ではミトコンドリア機能が低下することが知られており、重要な意義があると考えている。さらに、SETDB1メチル化酵素の共役因子であるMCAF1について検討を行い、RNA干渉法でMCAF1を選択的に阻害した線維芽細胞は、老化状態に誘導されることが分かった。各種の老化マーカーが有意に増加して、ヒストンの遺伝子やタンパク質が著しく減少することが判明した。このように、老化のエピジェネティックな制御機構を明らかにして、得られた結果を抗加齢という治療・予防ポテンシャルにつなげることによって、世界に先駆けた老化エピゲノム研究を推進した。

Research Products

• [Journal Article] LINE-1 hypomethylation, DNA copy number alterations, and CDK6 amplification in esophageal squamous cell carcinoma (2014)
  • Author(s): Y. Baba, M. Watanabe, A. Murata, H. Shigaki, K. Miyake, T. Ishimoto, M. Iwatsuki, S. Iwagami, N. Yoshida, E. Oki, K. Sakamaki, M. Nakao, and H. Baba
  • Journal Title: Clin Cancer Res.
  • DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-13-1645
• [Journal Article] IGF2 DMR0 methylation, loss of imprinting, and patient prognosis inesophageal squamous cell carcinoma (2014)
  • Author(s): A. Murata, Y. Baba, M. Watanabe, H. Shigaki, K. Miyake, T. Ishimoto, M. Iwatsuki, S. Iwagami, N. Yoshida, E. Oki, M. Morita, M. Nakao, and H. Baba.
  • Journal Title: Ann. Surg. Oncol. Volume: 21 Pages: 1166-1174
  • DOI: 10.1245/s10434-013-3414-7
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sall1 co-operates with Six2 to actively maintain nephron progenitors (2014)
  • Author(s): S. Kanda, T. Ohmori, A. Taguchi, K. Kudo, T. Horiuchi, Y. Sato, S. Hino, Y. Suzuki, M. Sander, S. Sugano, M. Nakao, and R. Nishinakamura.
  • Journal Title: J. Am. Soc. Nephrol. Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • DOI: applied
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Glycolytic genes as the targets of a nuclear receptor Ad4BP/SF-1 (2014)
  • Author(s): T. Baba, H. Otake, T. Sato, K. Miyabayashi, Y. Shishido, C-Y. Wang, Y. Shima, H. Kimura, M. Yagi, Y. Ishihara, S. Hino, H. Ogawa, M. Nakao, T. Yamazaki, D. Kang, Y. Ohkawa, M. Suyama, B-C. Chung, and K. Morohashi.
  • Journal Title: Nat. Commun. Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • DOI: applied
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Metabolism-epigenome crosstalk in physiology and diseases (2013)
  • Author(s): S. Hino, K. Nagaoka, and M. Nakao.
  • Journal Title: J. Hum. Genet. Volume: 58 Pages: 410-415
  • DOI: 10.1038/jhg.2013.57
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The transcriptional cofactor MCAF1/ATF7IP is involved in histone gene expression and cellular senescence (2013)
  • Author(s): N. Sasai, N. Saitoh, H. Saitoh, and M. Nakao.
  • Journal Title: Plos One Volume: 87 Pages: e68478
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0068478
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Metabolism-epigenome crosstalk through FAD/LSD1 pathway (2013)
  • Author(s): S. Hino, A. Sakamoto, K. Nagaoka, K. Anan, R. Takase, and M. Nakao.
  • Organizer: International Symposium on Transcription and Metabolism
  • Place of Presentation: 淡路夢舞台、淡路島
  • Year and Date: 20131111-20131111
  • Invited
• [Presentation] エピジェネティクス機構によるエネルギー代謝調節と病態 (2013)
  • Author(s): 中尾光善
  • Organizer: 第34回日本肥満学会
  • Place of Presentation: 東京国際フォーラム、東京
  • Year and Date: 20131011-20131011
  • Invited
• [Presentation] エピジェネティクス機構によるエネルギー代謝調節と病態 (2013)
  • Author(s): 中尾光善
  • Organizer: 第21回日本血管生物医学会学術集会
  • Place of Presentation: 千里阪急ホテル、大阪市
  • Year and Date: 20130927-20130927
  • Invited
• [Presentation] 核スペックルと核小体の形成機序と機能 (2013)
  • Author(s): 斉藤典子、松森はるか、オサマ・アブラダ・モハメド、藤原さおり、中尾光善.
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜、横浜市
  • Year and Date: 20130911-20130911
  • Invited
• [Presentation] エピジェネティクス機構によるエネルギー代謝調節と病態 (2013)
  • Author(s): 中尾光善
  • Organizer: 第56回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: ホテル日航熊本、熊本市
  • Year and Date: 20130518-20130518
  • Invited
• [Book] エピジェネティクスの産業応用（分担執筆） (2014)
  • Author(s): 高瀬隆太、日野信次朗、中尾光善.
  • Total Pages: 393
  • Publisher: シーエムシー出版
• [Book] エピジェネティクスと病気（分担執筆） (2013)
  • Author(s): 阿南浩太郎、中尾光善、日野信次朗.
  • Total Pages: 280
  • Publisher: メディカル・ドゥ
• [Book] エピジェネティクスと病気（分担執筆） (2013)
  • Author(s): 藤原沙織、冨田さおり、中尾光善.
  • Total Pages: 280
  • Publisher: メディカル・ドゥ
• [Book] エピジェネティクスキーワード事典（分担執筆） (2013)
  • Author(s): 斉藤典子、松森はるか、Mohamed O. Abdalla、藤原沙織、安田洋子、中尾光善.
  • Total Pages: 315
  • Publisher: 羊土社
• [Book] エピジェネティクスキーワード事典（分担執筆） (2013)
  • Author(s): 石原宏、中元雅史、中尾光善.
  • Total Pages: 315
  • Publisher: 羊土社
• [Remarks] 熊本大学発生医学研究所
  • URL: http://www.imeg.kumamoto-u.ac.jp