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骨格筋のエネルギー代謝を調節する栄養応答型エピゲノムに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K07215
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ゲノム医科学
研究機関熊本大学

研究代表者

日野 信次朗  熊本大学, 発生医学研究所, 准教授 (00448523)

研究協力者 阿南 浩太郎  
高瀬 隆太  
興梠 健作  
荒木 裕貴  
日野 裕子  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードヒストン脱メチル化 / 代謝リプログラミング / 筋線維型 / 骨格筋 / 線維型 / LSD1 / グルココルチコイド / クロマチン / エネルギー代謝 / ゲノム / エピジェネティクス
研究成果の概要

骨格筋は、力学的耐久性に優れ糖代謝の活発な速筋と、持久性に優れミトコンドリア呼吸の活発な遅筋で構成されている。これらの筋線維の組成は、栄養や運動などの環境要因によって変化し、その結果として体質や代謝疾患リスクに影響を及ぼす。本研究は、環境応答性の筋線維型を可能にする遺伝子発現調節、特にエピゲノム制御機構を解明することを目的として実施した。その結果、ヒストン脱メチル化酵素であるLSD1が遅筋形成に関わる遺伝子群の発現を抑制すること、このLSD1の機能が様々なホルモンによって調節を受けることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、骨格筋の機械的性質とエネルギー代謝特性を連動させる遺伝子発現調節機構が明らかとなった。また、栄養環境が長期的な筋線維組成に反映される仕組みが明らかになった。これらの成果は、環境によって動物の体質が可塑的に変化する仕組みを理解する上で大きな手掛かりとなる。また、生活習慣病などの慢性疾患の発症機序解明に貢献できると考えられ、予防法や治療法の開発に資する。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 3件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 9件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 4件、 招待講演 7件) 備考 (4件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] University of Texas/Novartis Institutes(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Koln(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Texas/Novartis Institutes(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Lysine-specific demethylase-2 is distinctively involved in brown and beige adipogenic differentiation2019

    • 著者名/発表者名
      Takase Ryuta、Hino Shinjiro、Nagaoka Katsuya、Anan Kotaro、Kohrogi Kensaku、Araki Hirotaka、Hino Yuko、Sakamoto Akihisa、Nicholson Thomas B.、Chen Taiping、Nakao Mitsuyoshi
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 33 号: 4 ページ: 5300-5311

    • DOI

      10.1096/fj.201801422rr

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Mesenchymal actomyosin contractility is required for androgen-driven urethral masculinization in mice.2019

    • 著者名/発表者名
      Acebedo AR, Suzuki K, Hino S, Alcantara MC, Sato Y, Haga H, Matsumoto KI, Nakao M, Shimamura K, Takeo T, Nakagata N, Miyagawa S, Nishinakamura R, Adelstein RS, Yamada G.
    • 雑誌名

      Commun. Biol.

      巻: eCollection 号: 1 ページ: 95-95

    • DOI

      10.1038/s42003-019-0336-3

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] ヒストン脱メチル化酵素LSD1による骨格筋細胞の代謝リプログラミング2019

    • 著者名/発表者名
      阿南 浩太郎、日野 信次朗、中尾 光善
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 91 ページ: 31-37

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] LSD1 mediates metabolic reprogramming by glucocorticoids during myogenic differentiation2018

    • 著者名/発表者名
      K. Anan, S. Hino, N. Shimizu, A. Sakamoto, K. Nagaoka, R. Takase, K. Kohrogi, H. Araki, Y. Hino, S. Usuki, S. Oki, H. Tanaka, K. Nakamura, F. Endo, and M. Nakao
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res.

      巻: 18 号: 11 ページ: 5441-5454

    • DOI

      10.1093/nar/gky234

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Maternal undernutrition during early pregnancy inhibits postnatal growth of the tibia in the female offspring of rats by alteration of chondrogenesis2018

    • 著者名/発表者名
      Kimura Tomoko、Hino Kodai、Kono Tadaaki、Takano Atsushi、Nitta Norihisa、Ushio Noritoshi、Hino Shinjiro、Takase Ryuta、Kudo Motoi、Daigo Yataro、Morita Wataru、Nakao Mitsuyoshi、Nakatsukasa Masato、Tamagawa Toshihiro、Rafiq Ashiq Mahmood、Matsumoto Akihiro、Otani Hiroki、Udagawa Jun
    • 雑誌名

      General and Comparative Endocrinology

      巻: 260 号: 1 ページ: 58-66

    • DOI

      10.1016/j.ygcen.2017.12.008

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 食事はメモリーされる:栄養・代謝とエピゲノム2017

    • 著者名/発表者名
      荒木裕貴、日野信次朗、中尾光善
    • 雑誌名

      Diabetes Frontier

      巻: 28 ページ: 617-621

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 肝糖代謝とヒストンメチル化修飾2017

    • 著者名/発表者名
      日野信次朗
    • 雑誌名

      肝胆膵

      巻: 75 ページ: 11-15

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] エネルギー代謝のエピジェネティクス2017

    • 著者名/発表者名
      日野信次朗
    • 雑誌名

      最新医学

      巻: 72 ページ: 672-677

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] The SETD8/PR-Set7 Methyltransferase Functions as a Barrier to Prevent Senescence-Associated Metabolic Remodeling.2017

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, H., Takebayashi S. I., Sakamoto, A., Igata, T., Nakatsu, Y., Saitoh, N., Hino, S., and Nakao, M.
    • 雑誌名

      Cell Rep.

      巻: 18 号: 9 ページ: 2148-2161

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2017.02.021

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The glucocorticoid receptor regulates the ANGPTL4 gene in a CTCF-mediated chromatin context in human hepatic cells2017

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamoto, K. Ishihara, T. Watanabe, A. Hirosue, S. Hino, M. Shinohara, H. Nakayama, and M. Nakao.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 12 号: 1 ページ: e0169225-e0169225

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0169225

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Potential neuroprotective effects of an LSD1 inhibitor in retinal ganglion cells via p38 MAPK-gamma activity2016

    • 著者名/発表者名
      T. Tsutsumi, K. Iwao, H. Hayashi, T. Kawaji, T. Inoue, S. Hino, M. Nakao, and H. Tanihara.
    • 雑誌名

      Invest. Ophthalmol. Vis. Sci.

      巻: 57 号: 14 ページ: 6461-6473

    • DOI

      10.1167/iovs.16-19494

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Histone demethylase LSD1 controls the phenotypic plasticity of cancer cells2016

    • 著者名/発表者名
      S. Hino, K. Kohrogi, and M. Nakao.
    • 雑誌名

      Cancer Sci.

      巻: 107 号: 9 ページ: 1187-1192

    • DOI

      10.1111/cas.13004

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Application of targeted enrichment to next-generation sequencing of retroviruses integrated into the host human genome.2016

    • 著者名/発表者名
      Miyazato P, Katsuya H, Fukuda A, Uchiyama Y, Matsuo M, Tokunaga M, Hino S, Nakao M, and Satou Y*.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 28324-28324

    • DOI

      10.1038/srep28324

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] FAD依存性ヒストン脱メチル化酵素による遺伝子制御2016

    • 著者名/発表者名
      日野信次朗、阿南浩太郎、高瀬隆太、興梠健作、中尾光善
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 34 ページ: 2486-2492

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 環境エピゲノムとヒトの疾患2016

    • 著者名/発表者名
      興梠健作、日野信次朗、中尾光善
    • 雑誌名

      BIO Clinica

      巻: 31 ページ: 455-459

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Hormone-Responsive Epigenetic Mechanisms Underlying Metabolic Reprogramming in the Muscle.2018

    • 著者名/発表者名
      Hino S.
    • 学会等名
      The 14th International Symposium on Geriatrics and Gerontology Bridging Dementia and Frailty ~ From Pathogenesis to Prevention~
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] フラビン依存性ヒストン脱メチル化酵素によるエネルギー代謝制御2018

    • 著者名/発表者名
      日野信次朗
    • 学会等名
      産総研バイオメディカル研究部門セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] LSD1による白血病細胞系譜に応じた代謝制御機構2018

    • 著者名/発表者名
      日野信次朗、興梠健作、阿南浩太郎、高瀬隆太、荒木裕貴、中尾光善
    • 学会等名
      第12回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] フラビン依存性ヒストン脱メチル化酵素によるエネルギー代謝制御2018

    • 著者名/発表者名
      日野信次朗
    • 学会等名
      熊本大学血液内科カンファレンス
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フラビン依存性脱メチル化酵素によるエピゲノム制御と代謝疾患2018

    • 著者名/発表者名
      日野信次朗
    • 学会等名
      第55回日本臨床分子医学会学術集会(スポンサーセミナー:細胞増殖を取り巻く多彩な生命現象 -免疫、代謝、脂質、エピゲノム-)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Epigenetic control of white and brown adipogenesis by a histone demethylase, LSD2.2018

    • 著者名/発表者名
      Takase R., Hino S., Nagaoka K., Anan K., Kohrogi K., Araki H. and Nakao M.
    • 学会等名
      JSPS and NUS Joint 2nd Symposium.
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 代謝-エピゲノムクロストークの分子機構2018

    • 著者名/発表者名
      日野信次朗
    • 学会等名
      第1回がんと代謝研究会 若手の会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] FAD依存性ヒストン脱メチル化酵素によるエネルギー代謝制御機構2017

    • 著者名/発表者名
      日野信次朗
    • 学会等名
      第302回熊本大学発生研セミナー
    • 発表場所
      熊本市 熊本大学発生医学研究所
    • 年月日
      2017-02-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] FAD依存性ヒストン脱メチル化酵素によるエネルギー代謝制御機構2017

    • 著者名/発表者名
      日野信次朗
    • 学会等名
      東京大学医科学研究所学友会セミナー
    • 発表場所
      東京都港区 東京大学医科学研究所
    • 年月日
      2017-01-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒストン脱メチル化酵素LSD1による酸素環境応答と代謝可塑性2017

    • 著者名/発表者名
      日野信次朗、阿南浩太郎、高瀬隆太、興梠健作、中尾光善
    • 学会等名
      ConBio2017(ワークショップ:分子状酸素による遺伝子発現調節から紐解く疾患生物学)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 環境に応じた代謝可塑性を司るエピジェネティクス機構2017

    • 著者名/発表者名
      日野信次朗
    • 学会等名
      山口大学大学院連合獣医学研究科 大学院生企画セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] LSD1による代謝調節とがん2017

    • 著者名/発表者名
      日野信次朗
    • 学会等名
      第5回がんと代謝研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ホルモン応答性エピゲノム制御による骨格筋代謝制御機構2017

    • 著者名/発表者名
      日野信次朗、阿南浩太郎、高瀬隆太、興梠健作、中尾光善
    • 学会等名
      第90回日本内分泌学会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒストン脱メチル化酵素LSD1を介した環境応答と細胞記憶の形成2016

    • 著者名/発表者名
      日野信次朗
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会(フォーラム:マルチオミクス統合解析が解き明かす生命現象-発生から疾患まで-)
    • 発表場所
      横浜市 パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Regulation of cellular metabolism by histone demethylase LSD12016

    • 著者名/発表者名
      Hino S.
    • 学会等名
      The 12th Japan-China Cooperative Life Science Symposium
    • 発表場所
      Kumamoto University, Kumamoto
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Regulation of cellular metabolism by histone demethylase LSD12016

    • 著者名/発表者名
      Hino S.
    • 学会等名
      The 26th Hot Spring Harbor International Symposium
    • 発表場所
      Kyushu University, Fukuoka
    • 年月日
      2016-11-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 所属研究所ウェブサイト

    • URL

      http://www.imeg.kumamoto-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 熊本大学発生医学研究所ホームページ

    • URL

      http://www.imeg.kumamoto-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 研究成果のプレス発表

    • URL

      http://www.kumamoto-u.ac.jp/whatsnew/seimei/20180330

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 熊本大学発生医学研究所ホームページ

    • URL

      http://www.imeg.kumamoto-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] 浮遊性細胞のリアルタイム測定トレイと測定装置、ならびにそれを用い   た測定方法2018

    • 発明者名
      中尾光善、日野信次朗、興梠健作、岩佐卓哉、熊谷聡士
    • 権利者名
      中尾光善、日野信次朗、興梠健作、岩佐卓哉、熊谷聡士
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-02-21  

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