| 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 |
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| 研究課題/領域番号 |
23116009
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
中尾 光善 熊本大学, 発生医学研究所, 教授 (00217663)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 代謝調節 / クロマチン / 遺伝子発現 / リジン脱メチル化 / DNAメチル化 / フラビン |
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| 研究実績の概要 |
エピジェネティクス機構は、刺激の受容で行われる短期応答、そして、刺激が消失した後にも刺激を受容した記憶を維持する長期応答を通して、遺伝子制御に働いている。他方、転写不活性なクロマチンに位置する遺伝子は、刺激に対して不応になり得る。この転写環境としてのエピゲノム制御には、DNAのメチル化とクロマチンの形成が関わり、代謝恒常性の維持と破綻に重要な役割を果たしている。本研究では、生命素子と転写環境の観点から、DNAおよびリジン残基のメチル化・脱メチル化によるクロマチン変換に着目した研究を行い、代謝のリプログラミングの分子基盤を解明することを目的とする。LSD1は、ヒストンH3の4番目リジン残基の脱メチル化酵素であり、その酵素活性にフラビン（FAD）が補酵素として不可欠であることが知られている。LSD1が脂肪細胞で高く発現して、エネルギー消費を調節する新規機序を明らかにした。RNA干渉法や化合物を用いたLSD1阻害によって、脂肪細胞のエネルギー消費遺伝子の発現が誘導され、その結果、ミトコンドリア機能とエネルギー代謝が向上することが判明した。FAD合成経路またはFAD細胞内取込みの阻害によっても、LSD1阻害時と同様の効果が得られることが明らかになった。さらに、このようなエピジェネティックな代謝調節は、肝臓由来の細胞でも同様に働くことが分かった。エピジェネティクス機構の観点から、代謝リプログラミングと病態における新しい知見を提示し、その作動原理と生命活動における意義について解明を進める。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
リジン脱メチル化酵素LSD1によるエネルギー代謝の制御について、数多くの新知見を得て、最先端の研究成果が出ているため。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究は、当初の計画以上に進展しているため、研究計画の変更なしに推進する。
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