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生活習慣病の基盤となるエピゲノム記憶の人工的編集への挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 19K22633
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分54:生体情報内科学およびその関連分野
研究機関群馬大学

研究代表者

稲垣 毅  群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (10507825)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードエピゲノム / SunTag法 / ヒストンメチル化修飾 / 生活習慣病 / ヒストンメチル化
研究開始時の研究の概要

肥満症や糖尿病などの生活習慣病と関連が深い脂肪には、エネルギー蓄積型の白色脂肪とエネルギー燃焼型の褐色脂肪がある。さらに、白色脂肪は長期の寒冷刺激に応じてエネルギー蓄積型から燃焼型に変化するというベージュ化が知られている。これらの事実は、脂肪の性質を制御する機構を解明することが生活習慣病の治療に結び付くことを示唆する。我々はこれまで、脂肪細胞の性質制御にエピゲノムが関与する分子機構を解明してきたが、本研究では、これまでの研究成果を基盤としてエピゲノムを人工的に編集することで脂肪細胞の分化、性質制御の可能性に挑戦し、新規の生活習慣病治療シーズの提示を目指す。

研究成果の概要

脂肪細胞の分化制御にはヒストンメチル化修飾が関与する。そのため、脂肪細胞分化関連遺伝子領域に特異的なヒストンメチル化修飾を人工的に制御することができれば、ひいては肥満症の治療戦略に繋がる可能性が考えられる。そのため本研究では、SunTag法を用いて標的遺伝子領域にヒストンメチル化酵素SETDB1を動員することに挑戦した。その結果、脂肪細胞分化のマスター制御因子であるCebpaをコードする領域のヒストンH3K9メチル化の程度が高値を示し、Cebpaの発現が抑制されることを見出した。また、この変化がSETDB1の酵素活性に依存することを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

飽食の時代を生きる私たちにとって、肥満症の制御は重要な課題である。脂肪を構成する脂肪細胞の分化の制御にはヒストンメチル化修飾というエピゲノム機構が関与する。本研究ではSunTag法を用いてヒストンメチル化酵素であるSETDB1を標的遺伝子領域に動員することで、脂肪細胞分化関連遺伝子であるCebpaの発現を制御することに挑戦し、遺伝子発現が抑制されることを見出した。この成果は、人工的に脂肪細胞のヒストンメチル化修飾を書き換えるための基盤技術を立ち上げたものであり、将来的に肥満症治療の新規戦略などへの応用が期待される。

報告書

(1件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )

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公開日: 2019-07-04   更新日: 2023-01-30  

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