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ストレスによる次世代でのテロメア短縮

公募研究

研究領域染色体オーケストレーションシステム
研究課題/領域番号 16H01413
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

石井 俊輔  国立研究開発法人理化学研究所, 眞貝細胞記憶研究室, 研究員 (00124785)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2017年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2016年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
キーワードテロメア / ストレス / 次世代 / 遺伝 / 精子
研究実績の概要

テロメアは染色体末端に位置するTTAGGG(ほ乳類の場合)の反復配列で、染色体末端を保護する役割を持つ。またテロメアの長さは細胞分裂毎に短くなり、老化を測定する時計の役割を果たすと考えられている。一方ヒトの疫学調査結果から、精神ストレスを受けるとテロメアの長さが短くなることが示唆されており、またテロメアの長さが次世代に遺伝することも示唆されている。しかしストレスによるテロメア短縮のメカニズム、テロメアの長さが世代を超えて遺伝するメカニズムは全く分かっていない。
様々な精神ストレスにより抹消組織でTNF-αなどの炎症性サイトカインが誘導されることが知られている。私達は最近、ストレス応答性のクロマチン構造制御因子ATF7がテロメラーゼ(TERT)と結合し、テロメア上のKu複合体を介して、テロメアに結合すること、そして精神ストレスで誘導される炎症生サイトカインTNF-αによりATF7がリン酸化されると、ATF7とTERTがテロメアから遊離し、テロメアが短くなることを明らかにした(NAR, 2018)。また私達は精細胞でのストレスによるテロメア短縮がそのまま次世代に遺伝するのではなく、TNF-αがATF7のリン酸化を介してサブテロメア領域のヘテロクロマチン構造を壊し、その領域からの転写誘導により増加したTERRA(Telomere repeat-containing RNA)が、精子を経て受精卵に伝達され、それにより次世代組織でテロメア短縮が生じることを明らかにした。このように染色体構造の維持に重要なテロメアの長さは、世代を超えて精神ストレスの影響を受けることが明らかにされた。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 4件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 8件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ストラスブール大学(フランス)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] ストラスブルグ大学(フランス)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] ATF7 mediates TNF-α-induced telomere shortening.2018

    • 著者名/発表者名
      Maekawa T et al.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res.

      巻: 46 号: 9 ページ: 4561-4602

    • DOI

      10.1093/nar/gky155

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Decreased brain pH as a shared endophenotype of psychiatric disorders.2018

    • 著者名/発表者名
      Hagihara H et al.
    • 雑誌名

      Neuropsychopharmacology

      巻: 43 号: 3 ページ: 459-468

    • DOI

      10.1038/npp.2017.167

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Structural analyses of the nucleosome complexes with human testis-specific histone variants, hTh2a and hTh2b.2017

    • 著者名/発表者名
      Padavattan S et al.
    • 雑誌名

      Biophys. Chem.

      巻: 221 ページ: 41-48

    • DOI

      10.1016/j.bpc.2016.11.013

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The transcription factor ATF7 mediates in vitro fertilization-induced gene expression changes in mouse liver.2017

    • 著者名/発表者名
      Liu Y et al.
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio.

      巻: 7 ページ: 1598-1610

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Immature morphological properties in subcellular-scale structures in the dentate gyrus of Schnurri-2 knockout mice: a model for schizophrenia and intellectual disability.2017

    • 著者名/発表者名
      Nakao A et al.
    • 雑誌名

      Mol. Brain

      巻: 10 号: 1 ページ: 60-67

    • DOI

      10.1186/s13041-017-0339-2

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ATF7 ablation prevents diet-induced obesity and insulin resistance.2016

    • 著者名/発表者名
      Liu Y et al.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 478 号: 2 ページ: 696-702

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2016.08.009

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Innate immune memory in macrophages via ATF7-dependent epigenetic changes.2017

    • 著者名/発表者名
      Ishii S
    • 学会等名
      Conference on Innate Immune Memory,
    • 発表場所
      ケンブリッジ、英国
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Analysis for trans-generational inheritance of epigenetic change induced by pathogen infection via ATF7.2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshida K and Ishii S
    • 学会等名
      Conference on Innate Immune Memory
    • 発表場所
      ケンブリッジ、英国
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 精子を介したエピゲノム情報の伝達2017

    • 著者名/発表者名
      石井俊輔
    • 学会等名
      ワークショップ「染色体研究の最前線」
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2017-01-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Innate immune memory in macrophages via ATF7-dependent epigenetic changes.2017

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ishii
    • 学会等名
      Conference on Innate Immune Memory
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Role of ATF2 family of transcription factors in epigenetic changesinduced by environmental factors.2017

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ishii
    • 学会等名
      The 50th Annual Meeting of Japanese Society of Developmental Biology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 環境ストレスによるエピゲノム変化の遺伝メカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      石井俊輔
    • 学会等名
      第44回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 環境要因によるエピゲノム変化の世代を超えた遺伝2017

    • 著者名/発表者名
      石井俊輔
    • 学会等名
      第62回日本生殖医学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ストレスによるエピゲノム変化とその遺伝2017

    • 著者名/発表者名
      石井俊輔
    • 学会等名
      第14回レドックスライフイノベーションシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 環境要因によるエピゲノム変化の世代を超えた遺伝2016

    • 著者名/発表者名
      石井俊輔
    • 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
      千里ライフサイエンスセンター(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2016-05-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 低タンパク質餌によるエピゲノム変化の世代を超えた遺伝2016

    • 著者名/発表者名
      吉田圭介、石井俊輔
    • 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
      千里ライフサイエンスセンター(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2016-05-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 石井分子遺伝学研究室

    • URL

      http://rtcweb.rtc.riken.jp/lab/mg/mg.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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