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破骨細胞の代謝改変とDNAメチル化制御のクロストークの実体の解析

公募研究

研究領域生命素子による転写環境とエネルギー代謝のクロストーク制御
研究課題/領域番号 26116719
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
研究機関大阪大学

研究代表者

西川 恵三  大阪大学, 学内共同利用施設等, 特任准教授(常勤) (30516290)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2015年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2014年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード破骨細胞 / エピジェネティクス / DNAメチル化 / Dnmt3a / S-アデノシルメチオニン / 細胞分化 / 好気的代謝 / 細胞内代謝 / SAM
研究実績の概要

破骨細胞の代謝は、細胞分化に伴って、嫌気的過程から好気的代謝に変化する。この代謝様式の改変が担う役割には、不明な点が多い。申請者は、破骨細胞の分化過程を通して網羅的なメタボローム解析を行った結果、S-アデノシルメチオニン(SAM)が、好気的代謝と協調して増加することを見出した。申請者は、破骨細胞分化にかかわる抑制性転写制御の重要性を世界に先駆けて実証しており、近年、発展研究の成果として、抑制性のエピジェネティク制御、DNAメチル化制御の関与を明らかにしている。SAMは、DNAメチル化酵素の補因子であることから、破骨細胞の代謝と分化を結びつける新たな制御様式が予想される。そこで、本研究では、SAM産生と共役するDNAメチル化制御の是非を、SAMとメチル化DNAを可視化することで、直接的に実証することを試みる。
本年度は、FRETの原理を活用したSAMのイメージングプローブの作製に取り組んだ。その結果、SAM特異的にFRETシグナルが増加するFRETセンサーの作出に成功した。さらに、SAM合成酵素の遺伝子が欠失した細胞を樹立し実験に用いたところ、SAM合成酵素依存的なFRETシグナルの増加を細胞内で観察した。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (19件) (うち招待講演 12件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Intercellular communication between keratinocytes and fibroblasts induces local osteoclast differentiation: a mechanism underlying cholesteatoma-induced bone destruction.2016

    • 著者名/発表者名
      Iwamoto Y, Nishikawa K, Imai R, Furuya M, Uenaka M, Ohta Y, Morihana T, Itoi-Ochi S, Penninger JM, Katayama I, Inohara H and Ishii M
    • 雑誌名

      Molecular and Cellular Biology

      巻: inpress

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dnmt3a regulates osteoclast differentiation by coupling to an S-adenosyl methionine-producing metabolic pathway.2015

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa et al.
    • 雑誌名

      Nature Medicine

      巻: 21 号: 3 ページ: 281-287

    • DOI

      10.1038/nm.3774

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] RFPL4A increases the G1 population and decreases sensitivity to chemotherapy in human colorectal cancer cells.2015

    • 著者名/発表者名
      Naito et al.
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: 290 号: 10 ページ: 6326-6337

    • DOI

      10.1074/jbc.m114.614859

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of an in vitro culture method for stepwise differentiation of mouse embryonic stem cells and induced pluripotent stem cell into mature osteoclasts.2014

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa K.et al.
    • 雑誌名

      Journal of Bone Mineral Metabolism

      巻: 32 号: 3 ページ: 331-6

    • DOI

      10.1007/s00774-013-0547-5

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 一炭素単位転移を介した新たな破骨細胞制御2016

    • 著者名/発表者名
      西川恵三
    • 学会等名
      冬の若手ワークショップ2016(転写研究会・転写サイクル・転写代謝システム共催)
    • 発表場所
      山梨
    • 年月日
      2016-02-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 酸化的代謝を介した新たな破骨細胞制御機構の解明2016

    • 著者名/発表者名
      西川恵三
    • 学会等名
      酸素生物学班会議・ダイイングコード合同若手会議
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2016-01-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 紅茶ポリフェノールがもつ代謝エピジェネティクスの阻害作用を利用した新たな骨粗鬆症治療2015

    • 著者名/発表者名
      西川恵三
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学大会合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 代謝エピジェネティクスが担う破骨細胞分化制御の解明2015

    • 著者名/発表者名
      西川恵三
    • 学会等名
      第18回骨発生・再生研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-11-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞内代謝経路を介した新たな破骨細胞分化制御機構の解明2015

    • 著者名/発表者名
      西川恵三
    • 学会等名
      第8回骨軟骨フロンティア
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-11-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] RNA導入による機能解析法を用いた代謝リプログラミング研究への試み2015

    • 著者名/発表者名
      西川恵三
    • 学会等名
      第76回共同研テクニカルセミナー
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] エピゲノムの撹乱作用をもつ紅茶ポリフェノールによる新たな骨粗鬆症治療2015

    • 著者名/発表者名
      西川恵三、岩本依子、石井優
    • 学会等名
      第62回日本食品科学工学会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-08-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Dnmt3a regulates osteoclast differentiation by coupling to an oxidative metabolic pathway2015

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa K and Ishii M
    • 学会等名
      The 3rd Conference of the Japanese Association for Hypoxia Biology
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-07-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 破骨細胞の転写代謝システムの解明2015

    • 著者名/発表者名
      西川恵三
    • 学会等名
      第33回日本骨代謝学会学術集会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-07-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞内代謝経路を介した新たな破骨細胞制御機構の解明2015

    • 著者名/発表者名
      西川恵三
    • 学会等名
      第1回日本骨免疫学会
    • 発表場所
      宮古島
    • 年月日
      2015-07-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 破骨細胞のエピジェネティック制御を標的とした骨粗鬆症治療2015

    • 著者名/発表者名
      西川恵三、阪口友香子、岩本依子、石井優
    • 学会等名
      第1回日本骨免疫学会
    • 発表場所
      宮古島
    • 年月日
      2015-06-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内代謝経路を介した新たな破骨細胞制御機構の解明2015

    • 著者名/発表者名
      西川恵三
    • 学会等名
      ヒューマンメタボロームセミナー
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-06-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] エピゲノム創薬を用いた画期的な骨粗鬆症治療の研究2015

    • 著者名/発表者名
      西川恵三
    • 学会等名
      第57回日本老年医学学術集会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2015-06-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 破骨細胞のエピジェネティック制御の解明と創薬応用2015

    • 著者名/発表者名
      西川恵三、岩本依子、石井優
    • 学会等名
      第88回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 破骨細胞の転写代謝システムの解明と創薬応用2015

    • 著者名/発表者名
      西川恵三
    • 学会等名
      第6回大阪免疫塾
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-02-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 破骨細胞の転写代謝システムの研究2015

    • 著者名/発表者名
      西川恵三
    • 学会等名
      第2回先進イメージング研究会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-01-09 – 2015-01-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 骨髄低酸素環境に応答した破骨細胞分化調節機構の解明2014

    • 著者名/発表者名
      西川恵三
    • 学会等名
      第87回日本生化学会大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 破骨細胞の代謝改変とDNAメチル化制御のクロストークの実体の解析2014

    • 著者名/発表者名
      西川恵三
    • 学会等名
      転写代謝システム領域班会議
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2014-07-11 – 2014-07-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Active repression by Dnmt3a plays an important role in osteoclast differentiation.2014

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa K
    • 学会等名
      Symposium Immunology and Infection Biology
    • 発表場所
      ストックホルム(スウェーデン)
    • 年月日
      2014-06-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] Chronic Inflammation: Elucidation and Control of the Mechanisms (Masahiro Miyawaki edition)2016

    • 著者名/発表者名
      Kikuta J, Nishikawa K and Ishii M
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] 骨ペディア 骨疾患・骨代謝キーワード事典(日本骨代謝学会 編集)2015

    • 著者名/発表者名
      西川恵三
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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