新規マウス系統を用いた、高脂肪食誘発型糖尿病の原因遺伝子とその関連遺伝子群の解析

• 研究課題/領域番号: 21380079
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 食品科学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 堀尾 文彦 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (20165591)
• 連携研究者: 大野 民生 名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 准教授 (90293620) ; 池上 博司 近畿大学, 医学部, 教授 (20221062) ; 村井 篤嗣 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 准教授 (10313975) ; 小林 美里 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助教 (20456586)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2011年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2010年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2009年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
• キーワード: 栄養生化学 / 糖尿病 / 糖尿病遺伝子 / 高脂肪食 / マウス

研究概要

本研究では、独自に開発した2型糖尿病マウスである SMXA-5 系統を用いて、このマウスが保有する第2番染色体に存在する高脂肪食誘発性糖尿病の原因遺伝子を同定することを目的とした。この第2番染色体上の糖尿病遺伝子 (T2dm2sa)を保有する染色体断片を正常マウス(SM/J 系統)に組み込んだ糖尿病コンジェニック系統を作出して、この遺伝子の糖尿病発症作用を確認しながら、糖尿病遺伝子の存在する領域を狭めていった。そして、その狭められた領域内に存在する遺伝子の中から、候補遺伝子の選抜を進めた。実際には、マウス・ゲノム・データベースを活用して、限局した第2番染色体の 5Mb 領域内に存在する遺伝子から糖尿病に関与する可能性がある遺伝子群を抽出した。それらの遺伝子について SMXA-5 と SM/J マウスの塩基配列を比較し、翻訳領域の塩基配列において両系統間でアミノ酸置換が起こる変異のある遺伝子を選抜した。この結果、 Rapgef4 (Rap guanine nucleotide exchange factor4)を候補遺伝子として選抜した。糖尿病コンジェニック系統と SM/J 系統で各組織での Rapgef4 mRNA レベルを測定した結果、両系統間でレベルに差は見られなかった。よって、Rapgef4 の両系統間での変異がこの遺伝子の機能に変化をもたらし、糖尿病発症作用を発現していることの証明を進めることを計画している。

研究成果

• [雑誌論文] Establishment of consomic strains derived from A/J and SM/J mice for genetic analysis of complex traits. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohno, T., Hata, K., Baba, T., Io, F., Kobayashi, M., Horio, F. and Nishimura, M.
  • 雑誌名: Mamm.Genome 巻: 23 ページ: 764-769
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2 型糖尿病動物モデルを用いた糖尿病発症因子解析の最新動向 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林美里、堀尾文彦
  • 雑誌名: 日本臨床 巻: 70(Suppl 3) ページ: 202-206
• [雑誌論文] Ternatin, a cyclic peptide isolated from mushroom, and its derivative suppress hyperglycemia and hepatic fatty acid synthesis in spontaneously diabetic KK-Ay mice (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Kobayashi, H. Kawashima, K. Takemori, H. Ito, A. Murai, S. Masuda, K. Yamada, D. Uemura, F. Horio
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 427 号: 2 ページ: 299-304
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2012.09.045
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2型糖尿病動物モデルを用いた糖尿病発症因子解析の最新動向 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林美里
  • 雑誌名: 日本臨床 巻: 70 ページ: 202-206
• [雑誌論文] Coffee and caffeine improve insulin sensitivity and glucose tolerance in C57BL/6J mice fed a high-fat diet. (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsuda, Y., Kobayashi, M., Yamauchi, R.,, Ojika,. M., Hiramitsu, M., Inoue, T.,..Katagiri, T., Murai A,. and Horio, F.
  • 雑誌名: Biosci.Biotechnol.Biochem 巻: 75(12) ページ: 2309-2315
  • NAID: 10030397482
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coffee and Caffeine Improve Insulin Sensitivity and Glucose Tolerance in C57BL/6J Mice Fed a High-Fat Diet (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsuda, Y.
  • 雑誌名: Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ， Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ａｎｄ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 巻: 75 号: 12 ページ: 2309-2315
  • DOI: 10.1271/bbb.110452
  • NAID: 10030397482
  • ISSN: 0916-8451, 1347-6947
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coffee and caffeine ameliorate hyperglycemia, fatty liver, and inflammatory adipocytokine expression in spontaneously diabetic KK-Ay mice. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi, R., Kobayashi, M., Matsuda, Y., Ojika, M., Shigeoka, S., Yamamoto, Y., Tou, Y., Inoue, T., Katagiri, T., Murai, A. and Horio, F
  • 雑誌名: J.Agric.Food Chem 巻: 58 ページ: 5597-5603
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic analysis of abdominal fat distribution in SM/J and A/J mice. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, M., Ohno, T., Hada, N., Fujiyoshi,M., Kuga, M., Nishimura, M., Murai, A. andHorio, F.
  • 雑誌名: J.Lipid Res. 巻: 51 ページ: 3463-3469
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coffee and caffeine ameliorate hyperglycemia, fatty liver, and inflammatory adipocytokine expression in spontaneously diabetic KK-Ay mice. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi, R., Kobayashi, M., Matsuda, Y., Ojika, M., Shigeoka, S., Yamamoto, Y., Tou, Y., Inoue, T., Katagiri, T., Murai, A.,Horio, F.
  • 雑誌名: J.Agric.Food Chem. 巻: 58 ページ: 5597-5603
  • 査読あり
• [雑誌論文] Confirmation of diabetes-related quantitative trait loci derived from SM/J and A/J mice by using congenic strains fed a high-carbohydrate or high-fat diet. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, M., Hada, N., Hoshino, H., Ozawa, T., Umeshita, K., Nishimura, M., Murai, A., Ohno, T. and Horio, F
  • 雑誌名: J.Nutr.Sci.Vitaminol. 巻: 55 ページ: 257-263
  • NAID: 10025971398
  • 査読あり
• [雑誌論文] Body and major organ weights of A/J-Chr 11(SM) consomic mice. (2009)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, S., Mizorogi, T., Nishijima, K., Kuwahara, S., Tsujio, M., Aoyama, H., Taguchi, C., Kobayashi, M., Horio, F. and Ohno, T
  • 雑誌名: Exp.Anim. 巻: 58 ページ: 357-36
  • NAID: 130000122242
  • 査読あり
• [学会発表] マウス第12番染色体上の脂肪肝感受性に関与する遺伝子の探索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林美里、立石壮志、都築佳奈、大野民生、村井篤嗣、堀尾文彦
  • 学会等名: 日本農芸化学会 2012年度大会
  • 発表場所: 京 都
  • 年月日: 2013-03-23
• [学会発表] 脂肪肝感受性を規定する候補遺伝子の肝細胞脂質代謝に対する作用の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 都築佳奈、小林美里、鈴木 京、大野民生、村井篤嗣、堀尾文彦
  • 学会等名: 日本農芸化学会 2013年度大会
  • 発表場所: 仙 台
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] SMXA-5マウスが有する脂肪肝感受性遺伝子座(Fllsa)の候補遺伝子の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 立石壮志、小林美里、都築佳奈、大野民生、村井篤嗣、堀尾文彦
  • 学会等名: 日本農芸化学会2011年度大会(京都)2011.3
  • 発表場所: 要旨集
  • 年月日: 2011-03-05
• [学会発表] SMXA-5 マウスが有する脂肪肝感受性遺伝子座(Fl1sa)の候補遺伝子の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 立石壮志、小林美里、都築佳奈、大野民生、村井篤嗣、堀尾文彦
  • 学会等名: 日本農芸化学会 2011 年度大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] マウス第12 番染色体上に存在する脂肪肝感受性遺伝子座の候補遺伝子の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林美里、立石壮志、都築佳奈、大野民生、村井篤嗣、堀尾文彦
  • 学会等名: 第65回日本栄養・食糧学会大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] SMXA-5 マウスの脂肪肝感受性遺伝子座の候補遺伝子 (2011)
  • 著者名/発表者名: 立石壮志、小林美里、都築佳奈、大野民生、村井篤嗣、堀尾文彦
  • 学会等名: 2011 年度日本農芸化学会関西支部・中部支部合同大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] マウス第12 番染色体に存在する脂肪肝感受性遺伝子の遺伝子発現解析による探索 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林美里、田口千恵、立石壮志、村井篤嗣、大野民生、堀尾文彦
  • 学会等名: 日本農芸化学会 2010 年度大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] マウス 12 番染色体に存在する脂肪肝感受性遺伝子座の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林美里、田口千恵、立石壮志、村井篤嗣、大野民生、堀尾文彦
  • 学会等名: 日本糖尿病・肥満動物学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-01-22
• [学会発表] 高脂肪食性脂肪肝の感受性遺伝子座(Fl1sa)の肥満・糖代謝に対する作用:コンソミックマウスでの解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林美里、田口千恵、立石壮志、大野民生、村井篤嗣、堀尾文彦
  • 学会等名: 第64回日本栄養・食糧学会大会
  • 発表場所: 徳島
• [学会発表] マウス第１２番染色体上の脂肪肝感受性に関与する遺伝子の探索
  • 著者名/発表者名: 小林美里
  • 学会等名: 日本農芸化学会２０１２年度大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 高脂肪食誘発型２型糖尿病の原因遺伝子の解析 －新規モデルマウスを用いて－
  • 著者名/発表者名: 堀尾文彦
  • 学会等名: 第６６回日本栄養・食糧学会大会
  • 発表場所: 仙台
  • 招待講演
• [図書] ビタミン総合事典、日本ビタミン学会編集 (2010)
  • 著者名/発表者名: 堀尾文彦(分担執筆)
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] ダイズの全て(喜多村啓介, ら編) (2010)
  • 著者名/発表者名: 堀尾文彦(分担執筆)
  • 出版者: サイエンスフォーラム
• [備考]
  • URL: http://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~anutr/