転写環境の構築とアミノ酸代謝のクロストーク制御

2015 年度 実績報告書

• 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 山口大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (90450402)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 線虫 / S-adenosylmethionine / アセチルCoA / メチル化 / 転写 / LC-MS/MS / メチオニン代謝

研究実績の概要

本計画研究では、タンパク質の翻訳後修飾を介した転写環境の変化と代謝に伴う修飾基供与体や補酵素の産生経路の有機的な連動を「転写代謝ネットワーク」と捉え直し、線虫やマウスなどのモデル生物を用いた遺伝学・分子生物学的手法、さらには化学分析技術を駆使してその分子基盤の解明を目指してきた。
本年度は、以下の2点について主に解析を進めてきた。
１）アセチルCoA量の制御とその破綻
クエン酸合成酵素は、アセチルCoAの酢酸残基をオキサロ酢酸に付加する反応を触媒し、クエン酸を合成する。この反応は、クエン酸合成であると同時にアセチルCoAの異化反応でもある。我々はこの反応に着目し、この反応の破綻が生体にどのような影響を及ぼすかを解析し、線虫の発生において必須の機能を担っていること、さらにその分子制御機構を明らかにした。
２）S-adenosylmethionine（SAM）依存的メチル化の機能解析
SAMは、メチル化修飾のメチル基供与体として機能する。我々は、栄養や食餌がSAM量に及ぼす影響を解析すると共に、その個体機能を明らかにした。また、SAM依存的メチル化酵素であるPRMTファミリーが各組織で果たす役割を解析し、その新規機能を解明した。

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。

研究成果

• [雑誌論文] Pterosin B has multiple targets in gluconeogenic programs, including coenzyme Q in RORα-SRC2 signaling. (2016)
  • 著者名/発表者名: Itoh, Y., Fuchino, H., Sanosaka, M., Kako, K., Hada, K., Fukamizu, A., Takemori, H., Kawahara, N.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 473 ページ: 415-420
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2016.03.016.
  • 査読あり / オープンアクセスとしている
• [雑誌論文] Novel helical assembly in arginine methyltransferase 8. (2016)
  • 著者名/発表者名: Toma-Fukai, S., Kim, JD., Park, KE., Kuwabara, N., Shimizu, N., Krayukhina, E., Uchiyama, S., Fukamizu, A., Shimizu, T.
  • 雑誌名: J. Mol. Biol. 巻: 428 ページ: 1197-1208
  • DOI: 10.1016/j.jmb.2016.02.007.
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Severe Hypomyelination and Developmental Defects Are Caused in Mice Lacking Protein Arginine Methyltransferase 1 (PRMT1) in the Central Nervous System. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, M., Murata, K., Ishida, J., Kanou, A., Kasuya, Y., Fukamizu, A.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 291 ページ: 2237-2245
  • DOI: 10.1074/jbc.M115.684514.
  • 査読あり / オープンアクセスとしている
• [雑誌論文] PRMT8 as a phospholipase regulates Purkinje cell dendritic arborization and motor coordination. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kim, JD., Park, KE., Ishida, J., Kako, K., Hamada, J., Kani, S., Takeuchi, M., Namiki, K., Fukui, H., Fukuhara, S., Hibi, M., Kobayashi, M., Kanaho Y, Kasuya Y, Mochizuki N, Fukamizu A.
  • 雑誌名: Science Advances 巻: 1 ページ: e1500615
  • DOI: 10.1126/sciadv.1500615.
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Detection of ethanolamine altering in fetuses of pregnancy-associated hypertensive mice treated with vasodepressors by using UPLC and MALDI-TOF/MS. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kako, K., Nakamura, A., Nagashima, Y., Ishida, J., Fukamizu, A.
  • 雑誌名: J. Chromatogr. B Analyt. Technol. Biomed. Life. Sci. 巻: 1006 ページ: 93-98
  • DOI: 10.1016/j.jchromb.2015.10.018.
  • 査読あり / オープンアクセスとしている
• [学会発表] ホスホリパーゼ活性を持つアルギニンメチル化酵素の小脳機能に対する役割 (2016)
  • 著者名/発表者名: 金 俊達、石田純治、加香孝一郎、濱田樹理、深水昭吉
  • 学会等名: 第10回炎症・脂質代謝・メタボリサーチフォーラム
  • 発表場所: 東京都文京区 東京大学山上会館
  • 年月日: 2016-02-13 – 2016-02-13
• [学会発表] S期の紫外線DNA損傷応答におけるフォークヘッド型転写因子FOXO1/DAF-16の役割 (2016)
  • 著者名/発表者名: 金子 悠太、大徳 浩照、深水 昭吉
  • 学会等名: 「転写代謝システム」冬の若手ワークショップ
  • 発表場所: 山梨県山中湖村 ホテル清渓
  • 年月日: 2016-02-05 – 2016-02-05
• [学会発表] ゲノム編集技術を用いた転写因子DAF-16の寿命制御機構の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 新生 翔、大徳 浩照、深水 昭吉
  • 学会等名: 「転写代謝システム」冬の若手ワークショップ
  • 発表場所: 山梨県山中湖村 ホテル清渓
  • 年月日: 2016-02-05 – 2016-02-05
• [学会発表] アルギニンメチル基転移酵素 PRMT1 による心機能制御機構の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 村田 知弥、陸 偉哲、橋本 美涼、石田 純治、深水 昭吉
  • 学会等名: 第19回日本心血管内分泌代謝学会学術総会
  • 発表場所: 兵庫県兵庫市 神戸国際会議場
  • 年月日: 2015-12-11 – 2015-12-11
• [学会発表] 血管内皮タンパク質アルギニンメチル基転移酵素・PRMT1の機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石丸 友博、石田 純治、金 俊達、橋本 美涼、水上 早瀬、杉山 文博、八神 健一、深水 昭吉
  • 学会等名: 第19回日本心血管内分泌代謝学会学術総会
  • 発表場所: 兵庫県兵庫市 神戸国際会議場
  • 年月日: 2015-12-10 – 2015-12-12
• [学会発表] 長寿転写因子FOXO1/DAF-16のDNA損傷応答メカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 大徳 浩照
  • 学会等名: 第38回分子生物学会年会・第88回生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-04 – 2015-12-04
• [学会発表] 長寿転写因子FOXO1/DAF-16のグルコースに応答したアセチル化制御機構の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小沼 久里子、大徳 浩照、深水 昭吉
  • 学会等名: 第38回分子生物学会年会・第88回生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-04 – 2015-12-04
• [学会発表] 生殖系列におけるメチオニン代謝の機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山内 理恵子、廣田 恵子、徐 照、加香 孝一郎、深水 昭吉
  • 学会等名: 第38回分子生物学会年会・第88回生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-03 – 2015-12-03
• [学会発表] NML mediated rRNA base methylation regulates cell proliferation through the p53 pathway. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yokonama, W., Waku, T., Nakajima, Y., Fukamizu, A.
  • 学会等名: 第38回分子生物学会年会・第88回生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-03 – 2015-12-03
• [学会発表] 線虫の発生とアセチル化制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 波田 一誠
  • 学会等名: 第38回分子生物学会年会・第88回生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-03 – 2015-12-03
• [学会発表] 転写因子FOXO1/DAF-16のグルコースに応答したアセチル化制御機構の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小沼 久里子、大徳 浩照、平田 優介、金子 悠太、Toth, E.、有本 光江、加香 孝一郎、深水 昭吉
  • 学会等名: 第38回分子生物学会年会・第88回生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-03 – 2015-12-03
• [学会発表] Maintenance of phosphatidylcholine metabolism in Purkinje cell dendritic arbors and motor coordination requires PRMT8 as a phospholipase (2015)
  • 著者名/発表者名: Kim, JD., Ishida, J., Kako, K., Hamada, J., Fukamizu, A.
  • 学会等名: 第38回分子生物学会年会・第88回生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-02 – 2015-12-02
• [学会発表] 線虫におけるCRISPR/cas9ゲノム編集技術を用いた転写因子DAF-16の転写活性化能欠失変異体の樹立 (2015)
  • 著者名/発表者名: 新生 翔、大徳 浩照、深水 昭吉
  • 学会等名: 第38回分子生物学会年会・第88回生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-01 – 2015-12-01
• [学会発表] 線虫を用いたﾀﾝﾊﾟｸ質ｱﾙｷﾞﾆﾝﾒﾁﾙ基転移酵素の探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 狩野 明彦、加香 孝一郎、廣田 恵子、深水 昭吉
  • 学会等名: 第38回分子生物学会年会・第88回生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-01 – 2015-12-01
• [学会発表] 血管内皮におけるタンパク質アルギニンメチル基転移酵素・PRMT1の機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石丸 友博、石田 純治、金 俊達、仲島 由佳、橋本 美涼、水上 早瀬、杉山 文博、八神 健一、深水 昭吉
  • 学会等名: 第51回高血圧関連疾患モデル学会
  • 発表場所: 大阪府豊中市 千里ライフサイエンスセンター
  • 年月日: 2015-10-31 – 2015-10-31
• [学会発表] 線虫の発生とアセチル化制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 波田 一誠
  • 学会等名: 第39回蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム
  • 発表場所: 大分県別府市 別府豊泉荘
  • 年月日: 2015-09-12 – 2015-09-12
• [学会発表] 心筋特異的Protein Arginine Methyltransferase 1 (PRMT1) 欠損マウスは心不全を呈する (2015)
  • 著者名/発表者名: 村田 知弥、陸 偉哲、石田 純治、深水 昭吉
  • 学会等名: 第6回 Molecular Cardiovascular Conference Ⅱ
  • 発表場所: 福岡県福岡市 ヒルトン福岡シーホーク
  • 年月日: 2015-09-04 – 2015-09-04
• [学会発表] 血管内皮タンパク質アルギニンメチル基転移酵素・PRMT1の機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石丸 友博、石田 純治、金 俊達、橋本 美涼、水上 早瀬、杉山 文博、八神 健一、深水 昭吉
  • 学会等名: 第6回 Molecular Cardiovascular Conference Ⅱ
  • 発表場所: 福岡県福岡市 ヒルトン福岡シーホーク
  • 年月日: 2015-09-04 – 2015-09-04
• [学会発表] 核小体タンパク質NMLによるrRNAメチル化修飾の機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 横山 航、和久 剛、仲島 由佳、深水 昭吉
  • 学会等名: 第17回日本RNA学会
  • 発表場所: 北海道札幌市 Hotel Lifort Sapporo
  • 年月日: 2015-07-16 – 2015-07-16
• [学会発表] オリゴDNAを用いた内在遺伝子の転写活性化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 仲島 由佳
  • 学会等名: 平成27年度「転写代謝システム」領域班会議
  • 発表場所: 熊本県熊本市 菊南温泉ユウベホテル
  • 年月日: 2015-06-15 – 2015-06-15
• [学会発表] 哺乳類リボソームRNAのN1-メチル化修飾によるｐ53依存的な細胞増殖の制御機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 和久 剛、仲島 由佳、横山 航、清水 敏之、深水 昭吉
  • 学会等名: 平成27年度「転写代謝システム」領域班会議
  • 発表場所: 熊本県熊本市 菊南温泉ユウベホテル
  • 年月日: 2015-06-15 – 2015-06-15
• [学会発表] 線虫Caenorhabditis elegansの初期胚におけるクエン酸の役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 波田 一誠、稲野辺 愛、加香 孝一郎、廣田 恵子、深水 昭吉
  • 学会等名: 平成27年度「転写代謝システム」領域班会議
  • 発表場所: 熊本県熊本市 菊南温泉ユウベホテル
  • 年月日: 2015-06-15 – 2015-06-15
• [学会発表] タンパク質アルギニンモノメチル化酵素の探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 狩野 明彦、加香 孝一郎、廣田 恵子、深水 昭吉
  • 学会等名: 平成27年度「転写代謝システム」領域班会議
  • 発表場所: 熊本県熊本市 菊南温泉ユウベホテル
  • 年月日: 2015-06-15 – 2015-06-15
• [学会発表] phosphoethanolamine methyltransferase-1トランスジェニック線虫における長寿経路の探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 形田 恵理子、廣田 恵子、石原 誠司、小島 真梨子、加香 孝一郎、深水 昭吉
  • 学会等名: 平成27年度「転写代謝システム」領域班会議
  • 発表場所: 熊本県熊本市 菊南温泉ユウベホテル
  • 年月日: 2015-06-15 – 2015-06-15
• [学会発表] 線虫におけるSAM代謝 (2015)
  • 著者名/発表者名: 廣田 恵子、形田 恵理子、石原 誠司、小島 真梨子、加香 孝一郎、深水 昭吉
  • 学会等名: 平成27年度「転写代謝システム」領域班会議
  • 発表場所: 熊本県熊本市 菊南温泉ユウベホテル
  • 年月日: 2015-06-14 – 2015-06-14
• [備考] 深水昭吉研究室
  • URL: http://akif2.tara.tsukuba.ac.jp/Top_iweb/Welcome.html