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2011 年度 実績報告書

転写環境の構築とアミノ酸代謝のクロストーク制御

計画研究

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 23116004
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

研究機関筑波大学

研究代表者

深水 昭吉  筑波大学, 生命環境系, 教授 (60199172)

研究分担者 高橋 秀和  岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (90450402)
キーワード転写 / 線虫 / メチル化 / S-adenosylmethionine / メチオニン代謝 / LC-MS/MS / ストレス耐性 / 栄養
研究概要

平成23年度は、SAMを介したメチオニン代謝と転写環境構築のクロストーク制御機構の解明を目的として、線虫・マウスを用いて以下に示すような生化学的・分子細胞生物学的解析を行った。
1. 栄養・食餌、ストレスによるSAM生成量とメチル化への影響:まず、SAM
量について、LC-MS/MSを用いた定量的分析系の立ち上げに成功した。この方法を用いて、線虫抽出液や細胞抽出液中のSAM量の測定を行い、SAM合成酵素(SAMS [SAM synthetase]; C. elegans、MAT [methionine adenosyltransferase]; mammal)のノックダウンにおいて、SAM量が減少することを明らかにした。今後は生化学的手法を用いて、SAM量減少が細胞、および個体に与える影響について解析を行う。培養細胞においては、SAM合成酵素のノックダウンによってヒストンのメチル化が減弱することを既に見いだしている。
2. メチル化修飾による転写環境の構築と個体機能制御
線虫・SAM合成酵素sams-1,3,4,5遺伝子変異体を用いて、表現型の解析を行った。その結果、SAMS-1が限定的条件下で熱ストレス耐性の獲得に必須であることを明らかとした。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

分析化学的解析のひとつとして、LC-MS/MSを用いたSAM量の定量に成功したことの意義は大きい。今後はこの手法を用いて、代謝物量の変化とタンパク質メチル化の相関について研究を進めていくことができる。また、線虫遺伝子変異体の戻し交配を行うなど、ツールの整備を行うとともに、熱ストレス耐性などの新たな表現型を見いだしており、今後の成果が期待できる。

今後の研究の推進方策

線虫のDNA結合モチーフを持つ因子・約600個について、ノックダウンスクリーニング用ライブラリーの構築に既に着手している。平成24年度にはこのノックダウンスクリーニングを確立し、メチオニン代謝について転写制御の観点から解析を行っていく。これによりメチオニン代謝と転写環境構築のクロストーク制御機構について、研究を進展させていく。

研究成果

(18件)

すべて 2011 その他

すべて 雑誌論文 学会発表 図書 備考

  • [雑誌論文] Regulation of FoxO transcription factors by acetylation and protein-protein interactions.2011

    • 著者名/発表者名
      Daitoku, H.
    • 雑誌名

      Biochim. Biophys. Acta.

      巻: 1813 ページ: 1954-0960

    • DOI

      http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21396404

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Arginine methylation of BCL-2 antagonist of cell death (BAD) counteracts its phosphorylation and inactivation by Akt.2011

    • 著者名/発表者名
      Sakamaki, JI.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA.

      巻: 108 ページ: 6085-6090

    • DOI

      http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21444773

    • 査読あり
  • [学会発表] アルギニンメチル化-リン酸化による寿命制御

    • 著者名/発表者名
      深水昭吉
    • 学会等名
      第84回日本生化学大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館
  • [学会発表] 転写と代謝のクロストーク

    • 著者名/発表者名
      深水昭吉
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会バイオテクノロジーセミナー
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 招待講演
  • [学会発表] Regulation of lifespan in C. elegans by asymmetric arginine dimethylation of forkhead transcription factor DAF-16

    • 著者名/発表者名
      深水昭吉
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会ワークショップ
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 招待講演
  • [学会発表] 転写と代謝のクロストーク機能

    • 著者名/発表者名
      深水昭吉
    • 学会等名
      第21回群馬遺伝子診療研究会
    • 発表場所
      群馬大学医学部
    • 招待講演
  • [学会発表] Asymmetric Arginine Dimethylation Determines Lifespan in C. elegans by Regulating Forkhead Transcription Factor DAF-16.

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, Y.
    • 学会等名
      18th International C. elegans Meeting
    • 発表場所
      アメリカ合衆国・ロサンゼル
  • [学会発表] Poly(ADP-ribose)polymerase-1による転写因子FOXO1の機能調節と細胞増殖の制御

    • 著者名/発表者名
      坂巻純一
    • 学会等名
      第84回日本生化学学会大会
    • 発表場所
      京都国際会館
  • [学会発表] 糖代謝調節における転写因子のクロストークとアルギニンメチル化制御

    • 著者名/発表者名
      大徳浩照
    • 学会等名
      第84回日本生化学学会大会
    • 発表場所
      京都国際会館
  • [学会発表] 線虫S-adenosylmethionine synthetase-1の産卵数制御機構の解析

    • 著者名/発表者名
      田宮寛子
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
  • [学会発表] 「官能基」に着目した生体低分子の探索法

    • 著者名/発表者名
      中村あゆみ
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
  • [学会発表] Transcription factor FOXO1 is involved in the UV-induced DNA damage response

    • 著者名/発表者名
      金子悠太
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
  • [学会発表] アルギニンメチル化酵素PRMT-1は転写因子DAF-16の機能制御を介して線虫の寿命を決定する

    • 著者名/発表者名
      横山敦子
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
  • [学会発表] 線虫のS-adenosylmetionine合成酵素遺伝子欠損変異体における熱耐性に関する研究

    • 著者名/発表者名
      萩原彩乃
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
  • [学会発表] S-adenosylmetionine量の変化に伴ったヒストンメチル化の解析

    • 著者名/発表者名
      飯塚慧
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
  • [学会発表] フォークヘッド転写因子DAF-16は線虫の損傷乗り越え複製に関与する

    • 著者名/発表者名
      松本佳保里
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
  • [図書] 転写因子修飾の新しい展開2011

    • 著者名/発表者名
      坂巻純一
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社
  • [備考] 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(転写代謝システム)

    • URL

      http://tmsystem.tara.tsukuba.ac.jp/

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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