エピゲノム情報の統合解析による子宮内膜の脱落膜化に伴う遺伝子発現制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 25293343
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 産婦人科学
• 研究機関: 山口大学
• 研究代表者: 杉野 法広 山口大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10263782)
• 研究分担者: 山縣 芳明 山口大学, 医学部附属病院, 准教授 (30363120)
• 連携研究者: 須山 幹太 九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (70452365) ; 大川 泰行 九州大学, 医学研究院, 准教授 (80448430)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円); 2015年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2014年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円); 2013年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
• キーワード: 子宮内膜 / 脱落膜化 / エピジェネティクス / ヒストン修飾 / 転写調節 / 次世代シークエンサー

研究成果の概要

子宮内膜間質細胞 (ESC) の脱落膜化に伴う遺伝子発現変化におけるヒストン修飾の関与を検討した。ESCをエストロゲンとプロゲステロンで培養し脱落膜化を誘導した時におこる種々のヒストン修飾変化を次世代シークエンサーを用いゲノムワイドに解析した。脱落膜化に伴いゲノム上の多領域において転写活性化に働くH3K27acとH3K4me3の上昇変化を多く認めたが、転写抑制に働くH3K9me3やH3K27me3 の変化はほとんどなかった。このヒストン修飾変化によりinsulin signaling pathway の活性化とグルコースの細胞内取り込みが促進され、脱落膜化に促進的に働いていることが見出された。

研究成果

• [雑誌論文] Changes in gene expression of histone modification enzymes in rat granulosa cells undergoing luteinization during ovulation. (2016)
  • 著者名/発表者名: Maekawa R, Lee L, Okada M, Asada H, Shinagawa M, Tamura I, Sato S, Tamura H, Yamamoto S, Sugino N
  • 雑誌名: Journal of Ovarian Research 巻: 9 ページ: 15-15
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Histone H3.5 forms an unstable nucleosome and accumulates around transcription start sites in human testis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Urahama T, Harada A, Maehara K, Horikoshi N, Sato K, Sato Y, Shiraishi K, Sugino N, Osakabe A, Tachiwana H, Kagawa W, Kimura H, Ohkawa Y, Kurumizaka H
  • 雑誌名: Epigenetics & Chromatin 巻: 9 ページ: 2-2
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Tissue-specific expression of estrogen receptor 1 is regulated by DNA methylation in a T-DMR. (2016)
  • 著者名/発表者名: Maekawa R, Sato S, Okada M, Lee L, Tamura I, Jozaki K, Kajimura T, Asada H, Yamagata Y, Tamura H, Yamamoto S, Sugino N
  • 雑誌名: Molecular Endocrinology 巻: 30 ページ: 335-347
  • NAID: 130007024986
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Retinoic acid has the potential to suppress endometriosis development. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamagata Y, Takaki E, Shinagawa M, Okada M, Jozaki K, Lee L, Sato S, Maekawa R, Taketani T, Asada H, Tamura H, Nakai A, Sugino N
  • 雑誌名: Journal of Ovarian Research 巻: 8 ページ: 49-49
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Putative epimutagen in maternal peripheral and cord blood samples identified using human induced pluripotent stem cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Arai Y, Hayakawaa K, Arai D, Ito R, Iwasaki Y, Saito K, Akutsu K, Takatori S, Ishii R, Hayashi R, Izumi S, Sugino N, Kondo F, Horie M, Nakazawa H, Makino T, Hirosawa M, Shiota K, Ohgane J
  • 雑誌名: BioMed Research International 巻: 2015 ページ: 1-13
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Melatonin protects the integrity of granulosa cells by reducing oxidative stress in nuclei, mitochondria, and plasma membranes in mice. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tanabe M, Tamura H, Taketani T, Okada M, Lee L, Tamura I, Maekawa R, Aasada H, Yamagata Y, Sugino N
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Development 巻: 61 ページ: 35-41
  • NAID: 130004703737
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Genome-wide analysis of histone modifications in human endometrial stromal cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tamura I, Ohkawa Y, Sato T, Suyama M, Jozaki K, Okada M, Lee L, Maekawa R, Asada H, Sato S, Yamagata Y, Tamura H, Sugino N
  • 雑誌名: Molecular Endocrinology 巻: 28 ページ: 1656-1669
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genome-wide DNA methylation profiling in cultured eutopic and ectopic endometrial stromal cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamagata Y, Nishino K, Takaki E, Sato S, Maekawa R, Nakai A, Sugino N
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 9（1）
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Importance of C/EBPB binding and histone acetylation status in the promoter regions for induction of IGFBP-1, PRL and Mn-SOD by cAMP (2014)
  • 著者名/発表者名: Tamura I, Sato S, Okada M, Tanabe M, Lee L, Maekawa R, Asada H, Yamagata Y, Tamura H, Sugino N
  • 雑誌名: Endocrinology 巻: 155 ページ: 275-286
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Molecular mechanism of luteinization. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sugino N
  • 雑誌名: Obstetrics & Gynecology Science 巻: 57 ページ: 93-101
  • NAID: 110009586174
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Potential mechanisms of aberrant DNA hypomethylation on the X chromosome in uterine leiomyomas. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato S, Maekawa R, Yamagata Y, Asada H, Tamura I, Lee L, Okada M, Tamura H, Sugino N
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Development 巻: 60 ページ: 47-54
  • NAID: 130003381861
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Importance of C/EBPB binding and histone acetylation status in the promoter regions for induction of IGFBP-1, PRL and Mn-SOD by cAMP in human endometrial stromal cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tamura I, Sato S, Okada M, Tanabe M, Lee L, Maekawa R, Asada H, Yamagata Y, Tamura H, Sugino N
  • 雑誌名: Endocrinology 巻: 155 ページ: 275-286
  • 査読あり
• [雑誌論文] Changes in histone modification and DNA methylation of the StAR and Cyp19a1 promoter regions in granulosa cells undergoing luteinization during ovulation in female rats. (2013)
  • 著者名/発表者名: Lee L, Asada H, Kizuka F, Tamura I, Maekawa R, Taketani T, Sato S, Yamagata Y, Tamura H, Sugino N
  • 雑誌名: Endocrinology 巻: 154 ページ: 458-470
  • 査読あり
• [学会発表] 教育講演：黄体化の分子メカニズム (2016)
  • 著者名/発表者名: 杉野 法広
  • 学会等名: 第20回日本生殖内分泌学会
  • 発表場所: 神戸市,(神戸国際会議場)
  • 年月日: 2016-01-09
  • 招待講演
• [学会発表] Tissue-specific expression of estrogen receptor 1 is regulated by DNA methylation in a T-DMR (tissue-dependent and differentially methylated region). (2015)
  • 著者名/発表者名: Asada H, Okada M, Tamura H, Sugino N
  • 学会等名: The 71th Annual meeting of the American Society of Reproductive Medicine 2015
  • 発表場所: Baltimore, USA
  • 年月日: 2015-10-17
  • 国際学会
• [学会発表] 特別講演：子宮内膜脱落膜化とエピジェネティクス (2015)
  • 著者名/発表者名: 杉野 法広
  • 学会等名: 第132回近畿産科婦人科学会学術集会
  • 発表場所: 神戸市,(神戸国際会議場)
  • 年月日: 2015-06-27
  • 招待講演
• [学会発表] Tissue-specific expression of estrogen receptor 1 is regulated by DNA methylation in a T-DMR (tissue-dependent and differentially methylated region). (2015)
  • 著者名/発表者名: Maekawa R, Okada M, Tamura H, Sugino N.
  • 学会等名: 48th Annual Meeting of the Society for the Study on Reproduction
  • 発表場所: Puerto Rico, USA
  • 年月日: 2015-06-18
  • 国際学会
• [学会発表] シンポジウム：着床に伴う脱落膜化とその分子機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 杉野法広
  • 学会等名: 第60回日本生殖医学会
  • 発表場所: 横浜市,(パシフィコ横浜)
  • 年月日: 2015-04-27
  • 招待講演
• [学会発表] Epigenome-transcriptome-interactome approach facilitates the investigation of undelying epigenetical deregulation in uterine leiomyomas. (2015)
  • 著者名/発表者名: Maekawa R, Sato S, Jozaki K, Okada M, Shinagawa M, Lee L, Asada H, Taketani T, Yamagata Y, Tamura H, Sugino N.
  • 学会等名: IFFS (International Federation of Fertility Society)/JSRM (Japan Society for Reproductive Medicine) International Meeting 2015
  • 発表場所: Yokohama, (パシフィコ横浜)
  • 年月日: 2015-04-26
  • 国際学会
• [学会発表] Genome-wide analysis of histone modifications in human endometrial stromal cells undergoing decidualization by next-generation sequencing. (2015)
  • 著者名/発表者名: Jozaki K, Okada M, Maekawa R, Tamura H, Sugino N.
  • 学会等名: IFFS (International Federation of Fertility Society)/JSRM (Japan Society for Reproductive Medicine) International Meeting 2015
  • 発表場所: Yokohama, (パシフィコ横浜)
  • 年月日: 2015-04-26
  • 国際学会
• [学会発表] 生涯研修プログラム：プロゲステロン産生調節 (2015)
  • 著者名/発表者名: 杉野法広
  • 学会等名: 日本産科婦人科学会学術集会
  • 発表場所: 横浜市,(パシフィコ横浜)
  • 年月日: 2015-04-12
  • 招待講演
• [学会発表] 黄体機能の基礎知識－不妊治療への示唆－ (2014)
  • 著者名/発表者名: 杉野法広
  • 学会等名: 日本生殖医学会学術講演会
  • 発表場所: 東京都,新宿区（京王プラザホテル）
  • 年月日: 2014-12-04 – 2014-12-05
  • 招待講演
• [学会発表] 子宮内膜の発育とその異常 (2014)
  • 著者名/発表者名: 杉野法広
  • 学会等名: 日本産婦人科医会学術集会
  • 発表場所: 香川県高松市,(JRホテルクレメント高松)
  • 年月日: 2014-10-12
  • 招待講演
• [学会発表] Epigenome-interactome approach facilities the investigation of underlying epigenetical deregulation in uterine leiomyomas. (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Maekawa , I. Tamura , N. Sugino
  • 学会等名: 47th Annual Meeting of the Society for the Study on Reproduction
  • 発表場所: Grand Rapids, USA
  • 年月日: 2014-07-18 – 2014-07-23
• [学会発表] Genome-wide analysis of histone modifications associated with decidualization in human endometrial stromal cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: I. Tamura , R. Maekawa , N. Sugino
  • 学会等名: 47th Annual Meeting of the Society for the Study on Reproduction
  • 発表場所: Grand Rapids, USA
  • 年月日: 2014-07-18 – 2014-07-23
• [学会発表] Induction of IGFBP-1, PRL and Mn-SOD by cAMP is associated with histone acetylation status of their promoters in human endometrial stromal cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Asada, M Okada, H. Tamura, N.Sugino
  • 学会等名: The 30th Annual Meeting of the European Society of Human Reproduction and Embryology
  • 発表場所: Munich, Germany
  • 年月日: 2014-06-28 – 2014-07-02
• [学会発表] Induction of IGFBP-1, PRL, and Mn-SOD by cAMP is associated with histone acetylation status of C/EBP b binding site of their promoters in human endometrial stromal cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Sugino, I. Tamura
  • 学会等名: 61st Annual meeting of Society for Gynecologic Investigation
  • 発表場所: Florence, Italy
• [学会発表] Induction of IGFBP-1 and PRL by cAM is associated with histone acetylation in the promoter region in human endometrial stromal cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: I. Tamura, N. Sugino
  • 学会等名: Society for Reproductive Medicine
  • 発表場所: Boston, MA, USA
• [学会発表] Molecular mechamisms of luteinization.
  • 著者名/発表者名: N. Sugino
  • 学会等名: The 13th Korea-Japan Joint Conference of Obstetrics and Gynecology
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 招待講演