脂肪細胞分化におけるDNAメチル化酵素2の役割

• 研究課題/領域番号: 17659277
• 研究種目: 萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 代謝学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 北 徹 京都大学, 医学研究科, 教授 (60161460)
• 研究分担者: 尾野 亘 独立行政法人国立病院機構京都医療センター, 展開医療研究部, 室長 (00359275)
• 研究期間 (年度): 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円); 2005年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
• キーワード: 脂肪細胞 / レトロウイルス / DNAメチル化

研究概要

脂肪細胞における機能的遺伝子群を明らかにするため、遺伝子トラップ型レトロウイルスを用いて脂肪細胞分化に必須の遺伝子の探索を行った。その結果、DNAメチル化酵素2(DNA methyl transferase2;DNMT2)が脂肪細胞の分化に関与していることが判明した。我々の研究が脂肪細胞特異的DNAメチル化を標的とした、治療法の開発につながると考えられる。
まず、メチル化状態が異なるDNAの部位を検出するためにMethylation-sensitive-representational difference analysis(MS-RDA)法を用いた。脂肪細胞が分化することにより、転写因子のpref1はその発現が低下することが知られている。我々は脂肪細胞の分化過程において、pref1の発現制御領域がメチル化を受けるかどうかについて検討した。分化後の3T3-L1細胞のgenomic DNAをbisulfite modificationし、pref1 promoterを解析した。すると、メチル化を受けると考えられるcytosineがuracilに置き換えられていることが判明した。現在このメチルがDNMT2によるものかどうかをDNMT2 knockdown細胞およびコントロール細胞において検討中である。
つぎに、DNMT2複合体の解析も開始した。タグ付きDNMT2蛋白を3T3-L1細胞に発現させ、分化前後の脂肪細胞から核蛋白を抽出した。抗タグ抗体を用いて、DNMT2複合体のアフィニティー精製を行っており、今後マススペクトメトリーと蛋白データベースから、DNMT2複合体を構成する蛋白を網羅的に解析する予定である。
さらに脂肪細胞特異的DNMT2の役割を明らかにするために、DNMT2の第一エクソンをLoxPで挟んだDNAの作製を開始した。

研究成果

• [雑誌論文] Histone acetyltransferase activity of p300 is required for the promotion of left ventricular remodeling after myocardial infarction in adult mice in vivo. (2006)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto S, Kawamura T, Morimoto T, Ono K, Wada H, Kawase Y, Matsumori A, Nishio R, Kita T, Hasegawa K.
  • 雑誌名: Circulation. 113(5) ページ: 679-690
• [雑誌論文] Essential role of Hand2 in interventricular septum formation and trabeculation during cardiac development. (2006)
  • 著者名/発表者名: Togi K, Yoshida Y, Matsumae H, Nakashima Y, Kita T, Tanaka M.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. In press
• [雑誌論文] Acetylation of GATA-4 is involved in the differentiation of embryonic stem cells into cardiac myocytes. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kawamura T, Ono K, Morimoto T, Wada H, Hirai M, Hidaka K, Morisaki T, Heike T, Nakahata T, Kita T, Hasegawa K.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 280(20) ページ: 19682-19688
• [雑誌論文] Expression of Smad1 is directly associated with mesangial matrix expansion in rat diabetic nephropathy. (2005)
  • 著者名/発表者名: Matsubara T, Abe H, Arai H, Nagai K, Mima A, Kanamori H, Sumi E, Takahashi T, Matsuura M, Iehara N, Fukatsu A, Kita T, Doi T.
  • 雑誌名: Lab Invest. 86(4) ページ: 357-368
• [雑誌論文] Expression of the novel Snai-related zinc-finger transcription factor gene Smuc during mouse development. (2005)
  • 著者名/発表者名: Zhuge X, Kataoka H, Tanaka M, Murayama T, Kawamoto T, Sano H, Togi K, Yamauchi R, Ueda Y, Xu Y, Nishikawa S, Kita T, Yokode M.
  • 雑誌名: Int J Mol Med. 15(6) ページ: 945-948