RNAメチル化制御食事性因子の同定ならびに胎児への影響の解明

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26560076
• Research Institution: National Center for Child Health and Development
• Principal Investigator: 河合 智子 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, その他部局等, 研究員 (40423404)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: RNAメチル化 / 胎盤 / 出生体重 / 子宮内栄養環境

Outline of Annual Research Achievements

遺伝子が機能する過程における転写後調節の一つとして、近年RNAメチル化修飾の有無を介したmRNA安定性調節並びに翻訳調節が新たな調節機構として注目されている。RNAメチル化修飾は、次世代シーケンサーの登場により、2012年に網羅的な解析が続けて報告され、以後もマウス組織やセルラインを用いた報告がこれまでに発表されている。
我々は、本研究においてヒト胎盤組織におけるRNAメチル化修飾に注目している。その理由は、胎盤組織におけるRNA脱メチル化酵素(FTO)の発現量と出生体重に相関がみられるという報告がなされていたためである。しかしこの報告が出た時点では、論文著者らも含めFTOを肥満関連遺伝子として着目しており、FTOにRNA脱メチル化酵素作用があることは翌年に発表された。
そこで本研究では、胎盤のRNAメチル化制御に注目し、まずは我々が回収した胎盤検体においても、FTO発現量と出生体重に正の相関がみられることを確認した。次に我々は、メチル化修飾の標的となるmRNAを同定する実験系を立ち上げた(MeRIP-Seq)。この系を用いて、ヒト胎盤組織においても、RNAメチル化修飾は遺伝子内の終止コドン周辺に高頻度に存在することを明らかにした。全体の傾向として、ゲノムワイドなRNAメチル化修飾の胎盤における個人間の相関は0.841から0.945であった。なかでも出生児の当該週数に対して低体重であった新生児の産後胎盤では、多検体と相関が低い傾向を示したため、出生体重に関連する特有のRNAメチル化修飾を持つ遺伝子が存在する可能性が示唆された。今後はこのような遺伝子を同定し、子宮内の栄養環境に影響される本制御の標的を明らかにする。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

採択年度内に、産前産後休暇並びに育児休暇を取得したため、当初の計画より遅れている。

Strategy for Future Research Activity

さらに解析対象の検体を増やし、子宮内栄養環境、ならびに、出生体重と関連して整除を受けるメチル化修飾の標的遺伝子を同定する。
また、胎盤絨毛のセルラインを用い、様々な栄養環境に暴露した時RNAメチル化修飾に変化を示す遺伝子を同定する。

Causes of Carryover

H26年度は7月中旬より年度末まで、産前産後休暇並びに育児休暇を取得していたため

Expenditure Plan for Carryover Budget

翌年度の実験物品費、ならびに、成果報告として学会参加費と旅費に充てる。

Research Products

• [Journal Article] Gene expression profiling of white adipose tissue reveals paternal transmission of proneness to obesity. (2016)
  • Author(s): Morita S, Nakabayashi K, Kawai T, Hayashi K, Horii T, Kimura M, Kamei Y, Ogawa Y, Hata K, Hatada I.
  • Journal Title: Scientific reports Volume: 6 Pages: 21693
  • DOI: doi: 10.1038/srep21693
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Increased epigenetic alterations at the promoters of transcriptional regulators following inadequate maternal gestational weight gain. (2015)
  • Author(s): Kawai T, Yamada T, Abe K, Okamura K, Kamura H, Akaishi R, Minakami H, Nakabayashi K, Hata K.
  • Journal Title: Scientific reports Volume: 5 Pages: 14224
  • DOI: 10.1038/srep14224
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Lists of HumanMethylation450 BeadChip probes with nucleotide-variant information obtained from the Phase 3 data of the 1000 Genomes Project. (2015)
  • Author(s): Okamura K, Kawai T, Hata K, Nakabayashi K.
  • Journal Title: Genomics data Volume: 7 Pages: 67-9
  • DOI: 10.1016/j.gdata.2015.11.023.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] DNA methylation analysis of human myoblasts during in vitro myogenic differentiation: de novo methylation of promoters of muscle-related genes and its involvement in transcriptional down-regulation. (2015)
  • Author(s): Miyata K, Miyata T, Nakabayashi K, Okamura K, Naito M, Kawai T, Takada S, Kato K, Miyamoto S, Hata K, Asahara H.
  • Journal Title: Human molecular genetics Volume: 24 Pages: 410-23
  • DOI: 10.1093/hmg/ddu457
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Placental epigenome vary in relation to inadequate gestational weight gain (2016)
  • Author(s): Tomoko Kawai, Takahiro Yamada, Kosei Abe, Kohji Okamura, Hiromi Kamura, Rina Akaishi, Hisanori Minakami, Kazuhiko Nakabayashi, Kenichiro Hata
  • Organizer: The 13th International Congress of Human Genetics
  • Place of Presentation: 京都 国立京都国際会館
  • Year and Date: 2016-04-05
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 妊娠中の体重増加量と胎盤エピゲノム変化 (2015)
  • Author(s): 河合智子、山田崇弘、安部晃生、岡村浩司、嘉村浩美、赤石理奈、水上尚典、中林一彦、秦健一郎
  • Organizer: 日本人類遺伝学会
  • Place of Presentation: 東京 京王プラザホテル
  • Year and Date: 2015-10-16