エピジェネティクス因子による代謝プログラミングとエネルギー恒常性の研究

• 研究課題/領域番号: 25430178
• 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: ゲノム医科学
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 日野 信次朗 熊本大学, 発生医学研究所, 助教 (00448523)
• 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: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: ヒストン脱メチル化 / エネルギー代謝 / 骨格筋 / がん代謝 / クロマチン / エピジェネティクス / ヒストンメチル化

研究成果の概要

栄養等の環境因子が代謝プログラミングを引き起こし、細胞機能や表現型を作り出す仕組みを解明することを目的として研究を行った。特にヒストン脱メチル化酵素LSD1及びLSD2の代謝制御における役割とその分子基盤に焦点を当てて研究を行った。LSD1が骨格筋の線維型決定に寄与すること、がん細胞代謝と腫瘍形成に寄与すること、LSD2が脂質ストレスからの肝細胞保護に関わることを明らかにした。また、LSD1/LSD2の補酵素である細胞内FAD変動を明らかにした。これらの成果から、LSD1とLSD2が環境ストレスをエピゲノム変換に結びつける重要分子であることが明らかとなった。

研究成果

• [国際共同研究] Ningbo University(中国)
• [国際共同研究]
• [雑誌論文] HMGA2 promotes adipogenesis by activating C/EBPβ-mediated expression of PPARγ (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Xi, W. Shen, L. Ma, M. Zhao, J. Zheng, S. Bu, S. Hino, and M. Nakao.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 472 号: 4 ページ: 617-623
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2016.03.015
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Androgen regulates Mafb expression through its 3’UTR during mouse urethral masculinization (2016)
  • 著者名/発表者名: Matsushita S, Suzuki K, OginoY, Hino S, Sato T, Suyama M, Matsumoto T, Omori A, Inoue S, Yamada G
  • 雑誌名: Endocrinology 巻: 157 号: 2 ページ: 844-857
  • DOI: 10.1210/en.2015-1586
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Lysine-specific demethylase-1 contributes to malignant behavior by regulation of invasive activity and metabolic shift in esophageal cancer (2016)
  • 著者名/発表者名: Kosumi K, Baba Y, Sakamoto Y, Ishimoto T, Harada K, Nakamura K, Kurashige J, Hiyoshi Y, Iwatsuki M, Iwagami S, Sakamoto Y, Miyamoto Y, Yoshida N, Oki E, Watanabe M, Hino S, Nakao M, Baba H
  • 雑誌名: Int J Cancer 巻: 138 号: 2 ページ: 428-39
  • DOI: 10.1002/ijc.29714
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Endoplasmic Reticulum (ER) Stress Induces Sirtuin 1 (SIRT1) Expression via the PI3K-Akt-GSK3β Signaling Pathway and Promotes Hepatocellular Injury. (2015)
  • 著者名/発表者名: Koga T, Suico MA, Shimasaki S, Watanabe E, Kai Y, Koyama K, Omachi K, Morino-Koga S, Sato T, Shuto T, Mori K, Hino S, Nakao M, Kai H.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 290 号: 51 ページ: 30366-30374
  • DOI: 10.1074/jbc.m115.664169
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Retinoblastoma protein promotes oxidative phosphorylation through up-regulation of glycolytic genes in oncogene-induced senescent cells (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Takebayashi, H. Tanaka, S. Hino, Y. Nakatsu, T. Igata, A. Sakamoto, M. Narita, and M. Nakao.
  • 雑誌名: Aging Cell 巻: 14 号: 4 ページ: 689-697
  • DOI: 10.1111/acel.12351
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 細胞内代謝とエピゲノム制御のクロストーク (2015)
  • 著者名/発表者名: 日野信次朗
  • 雑誌名: 生化学 巻: 87 ページ: 617-620
  • NAID: 40020650264
• [雑誌論文] エネルギー代謝とエピジェネティクス (2015)
  • 著者名/発表者名: 日野信次朗、中尾光善
  • 雑誌名: The Lipid 巻: 26 ページ: 89-92
• [雑誌論文] Lysine demethylase LSD1 coordinates glycolytic and mitochondrial metabolism in hepatocellular carcinoma cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto A, Hino S, Nagaoka K, Anan K, Takase R, Matsumori H, Ojima H, Kanai Y, Arita K, Nakao M
  • 雑誌名: Cancer Research 巻: 75(7) 号: 7 ページ: 1445-1456
  • DOI: 10.1158/0008-5472.can-14-1560
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Lysine-specific demethylase LSD2 suppresses lipid influx and metabolism in hepatic cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Nagaoka, K., Hino, S., Sakamoto, A., Anan, K., Takase, R., Umehara, T., Yokoyama, S., Sasaki, Y., Nakao, M.
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biol. 巻: 35 (7) 号: 7 ページ: 1068-1080
  • DOI: 10.1128/mcb.01404-14
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sall1 maintains nephron progenitors and nascent nephrons by acting as both an activator and a repressor (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Kanda, T. Ohmori, A. Taguchi, K. Kudo, T. Horiuchi, Y. Sato, S. Hino, Y. Suzuki, M. Sander, S. Sugano, M. Nakao, and R. Nishinakamura.
  • 雑誌名: J. Am. Soc. Nephrol. 巻: 25 号: 11 ページ: 2584-2595
  • DOI: 10.1681/asn.2013080896
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Glycolytic gene as the targets of nuclear receptor Ad4BP/SF-1 (2014)
  • 著者名/発表者名: Takashi Baba, Hiroyuki Otake, Tetsuya Sato, Kanako Miyabayashi, Yurina Shishido, Chia-Yih Wang, Yuichi Shima, Hiroshi Kimura, Mikako Yagi, Yasuhiro Ishihara, Shinjiro Hino, Hidesato Ogawa, Mitsuyoshi Nakao, Takeshi Yamazaki, Dongchon, Kang, Yasuyuki Ohkawa, Mikita Suyama, Bon-Chu Chung, Ken-ichirou Morohashi
  • 雑誌名: Nature Commun 巻: 5 号: 1 ページ: 3634-3634
  • DOI: 10.1038/ncomms4634
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Metabolism-epigenome crosstalk in physiology and diseases (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Hino, K. Nagaoka, and M. Nakao.
  • 雑誌名: J. Hum. Genet. 巻: 58 号: 7 ページ: 410-415
  • DOI: 10.1038/jhg.2013.57
  • NAID: 10031190034
  • 査読あり
• [雑誌論文] エネルギー代謝のエピジェネティック制御と疾患 (2013)
  • 著者名/発表者名: 阿南浩太郎、日野信次朗、中尾光善
  • 雑誌名: 遺伝子医学MOOK「エピジェネティクスと病気」 巻: 25 ページ: 106-111
• [学会発表] FAD依存性ヒストン脱メチル化酵素によるエネルギー代謝制御機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 日野信次朗、坂元顕久、長岡克弥、阿南浩太郎、高瀬隆太、興梠健作、中尾光善
  • 学会等名: 日本薬学会第136年会（シンポジウム：メタボライトとエピゲノム）
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-03-27
  • 招待講演
• [学会発表] Histone demethylase LSD1 links environmental cues to metabolic reprogrammin (2016)
  • 著者名/発表者名: Hino S.
  • 学会等名: International Symposium for RIKEN Epigenetics Program 2016
  • 発表場所: 理化学研究所（埼玉県和光市）
  • 年月日: 2016-02-15
  • 国際学会
• [学会発表] マルチオミックス解析技術を用いた代謝-エピゲノムクロストークの解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 日野信次朗、坂元顕久、長岡克弥、阿南浩太郎、高瀬隆太、興梠健作、中尾光善
  • 学会等名: BMB2015（ワークショップ：マルチオミックス統合解析の新機軸）
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
  • 招待講演
• [学会発表] FAD依存性ヒストン脱メチル化酵素による代謝制御機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 日野信次朗
  • 学会等名: 第26回フォーラム・イン・ドージン（代謝システムと遺伝子発現制御 ～意外な縁～）
  • 発表場所: 熊本ホテルキャッスル（熊本県熊本市）
  • 年月日: 2015-11-13
  • 招待講演
• [学会発表] FAD-dependent lysine demethylases link environmental cues to metabolic reprogramming (2015)
  • 著者名/発表者名: Hino S.
  • 学会等名: International Symposium on Nuclear Structure and Epigenetics
  • 発表場所: 熊本大学発生医学研究所（熊本県熊本市）
  • 年月日: 2015-08-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] The molecular mechanisms of metabolism-epigenome crosstalk (2014)
  • 著者名/発表者名: Shinjiro Hino
  • 学会等名: Young Scientist Meeting for Sexual Differentiation
  • 発表場所: ハートピア熱海（静岡県熱海市）
  • 年月日: 2014-12-09 – 2014-12-10
  • 招待講演
• [学会発表] 細胞のエネルギー戦略を担うエピジェネティクス機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 日野信次朗
  • 学会等名: 第1188回ウイルス研究所セミナー
  • 発表場所: 京都大学ウイルス研究所（京都府京都市）
  • 年月日: 2014-10-17
  • 招待講演
• [学会発表] リジンメチル化酵素LSD1によるがん代謝制御の分子機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 日野信次朗、坂元顕久、中尾光善
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会シンポジウム「低酸素応答システムの分子機構と多様な役割」
  • 発表場所: 京都国際会館（京都府京都市）
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
  • 招待講演
• [学会発表] The molecular mechanisms of metabolism-epigenome crosstalk (2014)
  • 著者名/発表者名: Shinjiro Hino
  • 学会等名: KEY Forum: From Stem Cells to Organs
  • 発表場所: 熊本市医師会館（熊本県熊本市）
  • 年月日: 2014-09-04 – 2014-09-05
  • 招待講演
• [学会発表] 抗がん剤の新しい創薬標的、がん代謝とエピジェネティクス (2014)
  • 著者名/発表者名: 日野信次朗
  • 学会等名: 日経BP主催第12期バイオファイナンスギルド第9回セミナー
  • 発表場所: バイオフロンティアパートナーズ特別会議室（東京都中央区）
  • 年月日: 2014-04-24
  • 招待講演
• [学会発表] 代謝エピゲノムクロストークの分子機構と疾患
  • 著者名/発表者名: 日野信次朗
  • 学会等名: 武田薬品癌創薬ユニットセミナー
  • 発表場所: 武田薬品湘南研究所（神奈川県藤沢市）
  • 招待講演
• [学会発表] Metabolism-epigenome crosstalk through FAD/LSD1 pathway
  • 著者名/発表者名: Shinjiro Hino, Akihisa Sakamoto, Katsuya Nagaoka, Kotaro Anan, Ryuta Takase and Mitsuyoshi Nakao
  • 学会等名: International Symposium on Transcription and Metabolism
  • 発表場所: 淡路夢舞台（兵庫県淡路市）
• [学会発表] がん代謝とエピジェネティクス
  • 著者名/発表者名: 日野信次朗、坂元顕久、中尾光善
  • 学会等名: 第1回がんと代謝研究会
  • 発表場所: 慶應義塾大学先端生命科学研究所（山形県鶴岡市）
  • 招待講演
• [学会発表] 代謝-エピゲノムクロストークによるエネルギー恒常性の調節
  • 著者名/発表者名: 日野信次朗
  • 学会等名: 奈良先端未来開拓コロキウム「生体における恒常性維持機構とその破綻による疾病」
  • 発表場所: 奈良先端科学技術大学院大学（奈良県生駒市）
  • 招待講演
• [学会発表] クロマチン構造制御によるエネルギー戦略形成機構
  • 著者名/発表者名: 日野信次朗
  • 学会等名: 第6回Symphony
  • 発表場所: ホテルメトロポリタンエドモント飯田橋（東京都千代田区）
  • 招待講演
• [学会発表] 代謝-エピゲノムクロストークの分子機構
  • 著者名/発表者名: 日野信次朗
  • 学会等名: 第45回日本動脈硬化学会総会・学術集会 Young Faculty Initiative Session
  • 発表場所: 京王プラザホテル（東京都新宿区）
  • 招待講演
• [学会発表] 代謝-エピゲノムクロストークによるエネルギー戦略形成機構
  • 著者名/発表者名: 日野信次朗、坂元顕久、長岡克弥、阿南浩太郎、高瀬隆太、中尾光善
  • 学会等名: 第40回日本毒性学会学術年会・シンポジウム「毒性評価への展開を図るエピジェネティクス研究」
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場（千葉県千葉市）
  • 招待講演
• [図書] エピジェネティクスの産業応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高瀬隆太、日野信次朗、中尾光善
  • 総ページ数: 9
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考] 熊本大学発生医学研究所ホームページ
  • URL: http://www.imeg.kumamoto-u.ac.jp
• [備考] 熊本大学のWEBマガジン「Kumadai Now」にて、研究活動について紹介
  • URL: http://www.kumamoto-u.ac.jp/daigakujouhou/kouhou/kouhoushi/kumadainow/laboratory/k160107
• [備考] 熊本大学発生医学研究所 プレスリリース
  • URL: http://www.imeg.kumamoto-u.ac.jp/topics/sakamoto2015feb.html
• [備考] 熊本大学発生医学研究所ホームページ
  • URL: http://www.imeg.kumamoto-u.ac.jp/divisions/medical_cell_biology/
• [産業財産権] 神経変性疾患治療剤 (2016)
  • 発明者名: 谷原秀信、岩尾圭一郎、中尾光善、林秀樹、日野信次朗、堤孝之
  • 権利者名: 国立大学法人 熊本大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2016-01-25