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rDNAエピゲノムを調節する新たな栄養素同定とそれによるリボソーム制御の解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K07798
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 食品科学
研究機関高崎健康福祉大学

研究代表者

田中 祐司  高崎健康福祉大学, 薬学部, 講師 (90453422)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードKDM2A / リボソームRNA / メトホルミン / 没食子酸 / AMPK / コハク酸 / ROS / 転写 / ヒストン脱メチル化 / リボソーム / rRNA / Gallic acid / リボソームRNA転写 / 栄養素 / ニュートリエピゲノム / エピジェネティクス / 発現制御
研究成果の概要

KDM2AはヒストンH3K36me1/2を特異的に除去するヒストン脱メチル化酵素で、rDNAプロモーターでの活性発揮はrRNA転写抑制に関わる事が知られている。本研究はKDM2A活性を誘導できる化合物を新たに探索した所、メトホルミンと没食子酸を同定したものである。両者にはKDM2A活性誘導要因に違いがあり、メトホルミンでは処理で誘導されるAMPK活性化とコハク酸減少が、没食子酸では処理で誘導されるAMPK活性化とROS産生誘導がKDM2A活性誘導に関わると考えられた。以上の結果は細胞内代謝変動や栄養関連化合物処理で誘導される細胞内環境変動で生じるrDNAエピゲノムが制御される事を示している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本結果は糖尿病治療薬であるメトホルミンにKDM2Aを通じた抗がん的作用発揮の可能性を示すもので、既存薬の新しい作用側面を示唆するものである。また、細胞内代謝変動によってrRNA転写が制御される際、代謝中間体そのものがエピゲノムに作用できる事を示唆している。この点は代謝異常応答で中間体分子そのものが伝達物質として働く局面を示唆している。また、没食子酸によるエピゲノム制御はあまり解析されていないが、本結果は特定の食品添加物や栄養素がエピゲノム制御に関わる事を示しており、こうした作用が発揮できる化合物が他にも存在する事を想起させる。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) 図書 (2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Production of ROS by Gallic Acid Activates KDM2A to Reduce rRNA Transcription2020

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Yuji、Obinata Hideru、Konishi Akimitsu、Yamagiwa Noriyuki、Tsuneoka Makoto
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 9 号: 10 ページ: 2266-2266

    • DOI

      10.3390/cells9102266

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Metformin activates KDM2A to reduce rRNA transcription and cell proliferation by dual regulation of AMPK activity and intracellular succinate level2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Yuji、Konishi Akimitsu、Obinata Hideru、Tsuneoka Makoto
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 18694-18694

    • DOI

      10.1038/s41598-019-55075-0

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] KDM2A-dependent reduction of rRNA transcription on glucose starvation requires HP1 in cells, including triple-negative breast cancer cells2019

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Kengo、Tanaka Yuji、Ogasawara Sachiko、Obuse Chikashi、Nakayama Jun-ichi、Yano Hirohisa、Tsuneoka Makoto
    • 雑誌名

      Oncotarget

      巻: 10 号: 46 ページ: 4743-4760

    • DOI

      10.18632/oncotarget.27092

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] KDM2A依存的なヒストン脱メチル化を伴うrRNA転写抑制は没食子酸で誘導される。2021

    • 著者名/発表者名
      田中祐司、大日方英、伊東千華、小西昭充、常岡誠
    • 学会等名
      第38回 染色体ワークショップ、第19回核ダイナミクス研究会 ポスターno.30
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] KDM2A依存的なrRNA転写抑制はメトホルミン、及び没食子酸により誘導される。2020

    • 著者名/発表者名
      田中祐司、大日方英、伊東千華、小西昭充、常岡誠
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会 1P-0326
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] メトホルミンによる細胞内コハク酸量減少と AMPK 活性化は KDM2A 依存的な rRNA 転写抑制に必要である2019

    • 著者名/発表者名
      田中 祐司, 小西 昭充, 大日方 英, 南雲 美奈代, 岡本 健吾, 常岡 誠
    • 学会等名
      2019年度 日本生化学会関東支部例会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] メトホルミンによるKDM2A 依存的な rRNA 転写抑制はTCAサイクル有機酸の影響を受ける2019

    • 著者名/発表者名
      田中祐司, 小西昭充, 大日方英, 南雲美奈代,常岡誠
    • 学会等名
      第36回染色体ワークショップ:第17回 核ダイナミクス研究会(宝塚)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] メトホルミンは細胞内コハク酸量を減少させ、KDM2A依存的なrRNA転写抑制を誘導する2018

    • 著者名/発表者名
      田中祐司、大日方英、小西昭充、南雲美奈代、和泉桃佳、岡本健吾、常岡誠
    • 学会等名
      第5回リボソームミーティング(新潟大学)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] メトホルミンはKDM2A依存的なrRNA転写抑制及び細胞増殖抑制を引き起こす2018

    • 著者名/発表者名
      田中祐司、小西昭充、大日方英、南雲美奈代、和泉桃佳、岡本健吾、常岡誠
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会(パシフィコ横浜)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] メトホルミンによるKDM2A依存的なrRNA転写抑制は栄養素により調節される(Metformin represses rRNA transcription dependent on KDM2A modulated by nutrients.)2017

    • 著者名/発表者名
      田中祐司、和泉桃佳、南雲美奈代、植竹愛美、剣持榛名、岡本健吾、常岡誠
    • 学会等名
      ConBio2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] オルガネラから見た飢餓応答とエネルギー代謝制御【核小体でのrRNA転写と飢餓】2019

    • 著者名/発表者名
      常岡誠 田中祐司
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      ニューサイエンス 月刊細胞 (細胞)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] Control of Ribosomal RNA Transcription by Nutrients (Chapter of "Gene Expression and Regulation in Mammalian Cells")2017

    • 著者名/発表者名
      Yuji Tanaka and Makoto Tsuneoka
    • 総ページ数
      27
    • 出版者
      InTechopen
    • ISBN
      9789535138679
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] Gallic Acid Activates KDM2A.

    • URL

      https://encyclopedia.pub/3369

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 高崎健康福祉大学 研究者情報データベース

    • URL

      https://research.takasaki-u.ac.jp/Main.php?action=profile&type=detail&tchCd=0000001120

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 高崎健康福祉大学 薬学部 教員紹介ページ

    • URL

      http://www.takasaki-u.ac.jp/p_yaku/1561/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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