代謝カスケード調節遺伝子KLF14の転写制御機構・生理機能の解明

• 研究課題/領域番号: 25460409
• 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: 人類遺伝学
• 研究機関: 国立研究開発法人国立成育医療研究センター
• 研究代表者: 中林 一彦 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 周産期病態研究部, 室長 (10415557)
• 連携研究者: 高田 修治 国立成育医療研究センター, 研究所, 部長 (20382856) ; 冨川 順子 国立成育医療研究センター, 研究所, 研究員 (80534990) ; 田山 千春 国立成育医療研究センター, 研究所, 研究員 (60774445)
• 研究協力者: 菅原 直子 国立成育医療研究センター, 研究所, 研究補助員
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: ゲノムインプリンティング / KLF14 / 白色脂肪組織 / Klf14 / genomic imprinting / white adipose tissue

研究成果の概要

KLF14は代謝関連遺伝子群のマスター制御因子であり、近傍SNPが複数の代謝関連疾患感受性を示す。脂肪組織におけるKLF14の生理機能を明らかにすること、Mest-Klf14インプリント遺伝子クラスターの発現制御機構を解明する体制を整えること、を目的として研究を実施した。ノックアウトマウス解析により、KLF14が肥満誘導時の白色脂肪組織リモデリング制御に関与することを発見した。ゲノム編集技術により、Mest-Klf14クラスターのインプリント制御領域を欠失させたマウス系統の作出に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Genome-wide multilocus imprinting disturbance analysis in Temple syndrome and Kagami-Ogata syndrome. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kagami M, Matsubara K, Nakabayashi K, Nakamura A, Sano S, Okamura K, Hata K, Fukami M, Ogata T.
  • 雑誌名: Genet Med. 巻: 19 号: 4 ページ: 476-482
  • DOI: 10.1038/gim.2016.123
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Targeted DNA demethylation in vivo using dCas9-peptide repeat and scFv-TET1 catalytic domain fusions. (2016)
  • 著者名/発表者名: Morita S, Noguchi H, Horii T, Nakabayashi K, Kimura M, Okamura K, Sakai A, Nakashima H, Hata K, Nakashima K, Hatada I
  • 雑誌名: Nat Biotechnol. 巻: 34 号: 10 ページ: 1060-1065
  • DOI: 10.1038/nbt.3658
  • 査読あり
• [雑誌論文] Human Oocyte-Derived Methylation Differences Persist in the Placenta Revealing Widespread Transient Imprinting. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sanchez-Delgado M, Court F, Vidal E, Medrano J, Monteagudo-Sanchez A, Martin-Trujillo A, Tayama C, Iglesias-Platas I, Kondova I, Bontrop R, Poo-Llanillo ME, Marques-Bonet T, Nakabayashi K, Simon C, Monk D.
  • 雑誌名: PLoS Genet. 巻: 12 号: 11 ページ: e1006427-e1006427
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1006427
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Changeability of the fully methylated status of the 15q11.2 region in induced pluripotent stem cells derived from a patient with Prader-Willi syndrome. (2016)
  • 著者名/発表者名: Okuno H, Nakabayashi K, Abe K, Ando T, Sanosaka T, Kohyama J, Akamatsu W, Ohyama M, Takahashi T, Kosaki K, Okano H.
  • 雑誌名: Congenit Anom (Kyoto) 巻: Dec 21 号: 4 ページ: 96-103
  • DOI: 10.1111/cga.12206
  • NAID: 130008142312
  • 査読あり
• [雑誌論文] Imprinting control regions (ICRs) are marked by mono-allelic bivalent chromatin when transcriptionally inactive. (2016)
  • 著者名/発表者名: Maupetit-Méhouas S, Montibus B, Nury D, Tayama C, Wassef M, Kota SK, Fogli A, Cerqueira Campos F, Hata K, Feil R, Magueron R, Nakabayashi K, Court F, Arnaud P
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 巻: 44 号: 2 ページ: 621-635
  • DOI: 10.1093/nar/gkv960
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Genomic, epigenomic, and transcriptomic profiling towards identifying omics -features and specific biomarkers that distinguish uterine leiomyosarcoma and leiomyoma at molecular levels. (2015)
  • 著者名/発表者名: Miyata T, Sonoda K, Tomikawa J, Tayama C, Maehara K, Kobayashi H, Wake N, Kato K, Hata K, Nakabayashi K
  • 雑誌名: Sarcoma 巻: 2015 ページ: 412068-412068
  • DOI: 10.1155/2015/412068
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Gene expression profiling of white adipose tissue reveals paternal transmission of proneness to obesity. (2015)
  • 著者名/発表者名: Morita S, Nakabayashi K, Kawai T, Hayashi K, Horii T, Kimura M, Kamei Y, Ogawa Y, Hata K, Hatada I
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 6 号: 1 ページ: 21693-21693
  • DOI: 10.1038/srep21693
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Lists of HumanMethylation450 BeadChip probes with nucleotide-variant information obtained from the Phase 3 data of the 1000 Genomes Project. (2015)
  • 著者名/発表者名: Okamura K, Kawai T, Hata K, Nakabayashi K
  • 雑誌名: Genomics Data 巻: 7 ページ: 67-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Absence of maternal methylation in biparental hydatidiform moles with NLRP7 maternal-effect mutations reveals widespread placenta-specific imprinting. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sanchez-Delgado M, Martin-Trujillo A, Tayama C, Vidal E, Esteller M, Iglesias-Platas I, Deo N, Barney O, Maclean K, Hata K, Nakabayashi K, Fisher R, Monk D
  • 雑誌名: PLoS Genet. 巻: 11
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] An insulator element located at the cyclin B1 interacting protein 1 gene locus is highly conserved among mammalian species. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshida W, Tomikawa J, Inaki M, Kimura H, Onodera M, Hata K, Nakabayashi K
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 10 号: 6 ページ: e0131204-e0131204
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0131204
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] DNA methylation analysis of human myoblasts during in vitro myogenic differentiation: de novo methylation of promoters of muscle-related genes and its involvement in transcriptional down-regulation (2015)
  • 著者名/発表者名: Miyata K, Miyata T, Nakabayashi K, Okamura K, Naito M, Kawai T, Takada S, Kato K, Miyamoto S, Hata K, Asahara H
  • 雑誌名: Hum. Mol. Genet. 巻: 24 号: 2 ページ: 410-423
  • DOI: 10.1093/hmg/ddu457
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The role of maternal-specific H3K9me3 modification in establishing imprinted X-chromosome inactivation and embryogenesis in mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Fukuda A, Tomikawa J, Miura T, Hata K, Nakabayashi K, Eggan K, Akutsu H, Umezawa A.
  • 雑誌名: Nat Commun. 巻: 5 号: 1 ページ: 5464-5464
  • DOI: 10.1038/ncomms6464
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Offspring production with sperm grown in vitro from cryopreserved testis tissues (2014)
  • 著者名/発表者名: Yokonishi T, Sato T, Komeya M, Katagiri K, Kubota Y, Nakabayashi K, Hata K, Inoue K, Ogonuki N, Ogura A, Ogawa T
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 5 号: 1 ページ: 4320-4320
  • DOI: 10.1038/ncomms5320
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Comprehensive and quantitative multilocus methylation analysis reveals the susceptibility of specific imprinted differentially methylated regions (DMRs) to aberrant methylation in Beckwith-Wiedemann syndrome with epimutations (2014)
  • 著者名/発表者名: Maeda T, Higashimoto K, Jozaki K, Hitomi H, Nakabayashi K, Makita Y, Tonoki H, Okamoto N, Takada F, Ohashi H, Migita M, Kosaki R, Matsubara K, Ogata T, Matsuo M, Hamasaki Y, Ohtsuka Y, Nishioka K, Joh K, Mukai T, Hata K, Soejima H
  • 雑誌名: Genet Med 巻: 16(12) 号: 12 ページ: 903-912
  • DOI: 10.1038/gim.2014.46
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Variable maternal methylation overlapping the nc886/vtRNA2-1 locus is locked between hypermethylated repeats and is frequently altered in cancer. (2014)
  • 著者名/発表者名: Romanelli V, Nakabayashi K, Vizoso M, Moran S, Iglesias-Platas I, Sugahara N, Simón C, Hata K, Esteller M, Court F, Monk D.
  • 雑誌名: Epigenetics 巻: 9 号: 5 ページ: 783-790
  • DOI: 10.4161/epi.28323
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genome-wide parent-of-origin DNA methylation analysis reveals the intricacies of the human imprintome and suggests a germline methylation independent establishment of imprinting. (2014)
  • 著者名/発表者名: Court F, Tayama C, Romanelli V, Martin-Trujillo A, Iglesias-Platas I, Okamura K, Sugahara N, Simon C, Moore H, Harness J, Keirstead H, Vicente Sanchez-Mut J, Kaneki E, Lapunzina P, Soejima H, Wake N, Esteller M, Ogata T, Hata K, Nakabayashi K, Monk D*
  • 雑誌名: Genome Res 巻: in press 号: 4 ページ: 554-569
  • DOI: 10.1101/gr.164913.113
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Epigenetic and transcriptional features of the novel human imprinted lncRNA GPR1AS suggest it is a functional ortholog to mouse Zdbf2linc. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi H, Yanagisawa E, Sakashita A, Sugawara N, Kumakura S, Ogawa H, Akutsu H, Hata K, Nakabayashi K, Kono T.
  • 雑誌名: Epigenetics 巻: 8 (6) 号: 6 ページ: 635-645
  • DOI: 10.4161/epi.24887
  • 査読あり
• [学会発表] KLF14 involves in controlling inflammation in the white adipose tissue. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tayama C, Takanashi R, Tomikawa J, Okita H, Hata K, Okamura T, Nakabayashi K.
  • 学会等名: The 13th International Congress of Human Genetics
  • 発表場所: Kyoto
  • 国際学会
• [学会発表] 父性遺伝する食事誘導性肥満におけるインプリント遺伝子の解析と新規インプリント遺伝子の探索について． (2016)
  • 著者名/発表者名: 森田純代，中林一彦，河合智子，林恵子，堀居拓郎，木村美香，亀井康富，小川佳宏，秦健一郎，畑田出穂
  • 学会等名: 第10回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] 成育・周産期関連疾患解明のためのエピゲノム解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中林一彦
  • 学会等名: 金沢大学学際科学実験センター・サイエンスセミナー
  • 発表場所: 金沢
  • 招待講演
• [学会発表] 転写因子 KLF14 の白色脂肪組織における炎症制御への関与 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中林一彦,田山千春，高梨理絵子，冨川順子，大喜多肇，秦健一郎，岡村匡史
  • 学会等名: 日本人類遺伝学会第60回大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-10-15
  • 国際学会
• [学会発表] KLF14 involves in controlling inflammation in the white adipose tissue. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tayama C, Takanashi E, Tomikawa J, Okita H, Hata K, Okamura T, Nakabayashi K
  • 学会等名: The 65th Annual Meeting of the American Society of Human Genetics
  • 発表場所: Baltimore
  • 年月日: 2015-10-07
  • 国際学会
• [学会発表] 次世代シーケンサーを用いた遺伝子・ゲノム診断 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中林一彦
  • 学会等名: 第25回日本サイトメトリー学会学術集会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-07-12
  • 招待講演
• [学会発表] 転写因子KLF14の白色脂肪組織における炎症制御への関与 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田山 千春，高梨(矢延) 理絵子，富川 順子，大喜多 肇，秦 健一郎，岡村 匡史，中林 一彦
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-25
• [学会発表] ヒトインプリントーム解析から見えてきたヒト（霊長類）特異的エピゲノム進化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中林一彦
  • 学会等名: 京都大学霊長類研究所・研究会「霊長類への展開に向けた幹細胞・生殖細胞・エピゲノム研究」
  • 発表場所: 京都大学・霊長類研究所
  • 年月日: 2014-08-27
  • 招待講演