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2010 年度 実績報告書

消化管における遺伝子発現リズム発振の分子基盤に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20590233
研究機関静岡県立大学

研究代表者

合田 敏尚  静岡県立大学, 食品栄養科学部, 教授 (70195923)

研究分担者 望月 和樹  静岡県立大学, 食品栄養科学部, 助教 (80423838)
キーワード時計遺伝子 / 小腸 / 日内リズム / 転写調節 / 糖輸送担体
研究概要

マウスを12時間ごとのLight-Darkサイクル(明期7:00-19:00)の条件下で飼育し、一方の群は標準固形飼料を自由摂取させ、もう一方の群には明期の8時間(9:00-17:00)のみに食事を可能とする明期制限給餌を10日間行った。DNAマイクロアレイ解析により、顕著な日内変動を示す遺伝子のスクリーニングを行ったところ、多くの消化吸収遺伝子の発現は日内リズムを示し、そのピークは自由摂取群では19:00付近、制限給餌群では3:00であり、およそ8時間シフトしていた。一方、ヒストンH1に関連するヒストンH1fx、 H1hlb、 H1hle、 および転写反応阻害因子Hexim1の遺伝子発現のリズムは、自由摂取群、制限給餌群のいずれでも、位相は大きく変化せず、消化吸収関連遺伝子とは異なる固有のリズムを示した。消化吸収関連遺伝子発現の日内リズムにおけるヒストンコードの役割を検討するために、SGLT1遺伝子をモデルとして、クロマチン免疫沈降法によって、遺伝子上に結合する修飾ヒストンおよび転写調節因子の量を調べたところ、ヒストンのアセチル化量は消化吸収関連遺伝子の発現増大に先立っていた。SGLT1遺伝子上へのBRD4とP-TEFbの結合は特に転写領域内で変動する日内リズムを示しており、その結合の増大はヒストンのアセチル化に先立って起こっていた。以上の結果より、小腸消化吸収関連遺伝子の日内リズム制御には、正の調節因子としてクロマチンリモデリング因子であるBRD4-P-TEFb複合体とそれに付随するヒストンのアセチル化が関与している可能性が示唆された。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Diet-induced epigenetic regulation in vivo of the intestinal fructose transporter GLUT5 during development of rat small intestine.2011

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, T., ら
    • 雑誌名

      Biochem.J.

      巻: 435 ページ: 43-53

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Feeding rats dietary resistant starch reduces both the binding of ChREBP and the acetylation of histones on the Thrsp gene in the jejunum.2011

    • 著者名/発表者名
      Shimada, M.
    • 雑誌名

      J.Agr.Food Chem.

      巻: 59 ページ: 1464-1469

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Jejunal induction of SI and SGLT1 genes in rats by high-starch/low-fat diet is associated with histone acetylation and binding of GCN5 on the genes.2011

    • 著者名/発表者名
      Inoue, S., ら
    • 雑誌名

      J.Nutr.Sci.Vitaminol.

      巻: 57 ページ: 162-169

    • 査読あり
  • [学会発表] ヒストンコードとmRNA伸長因子を介した小腸消化吸収関連遺伝子発現の日内リズム発振機構2010

    • 著者名/発表者名
      山内浩之、望月和樹、合田敏尚
    • 学会等名
      第64回日本栄養・食糧学会大会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2010-05-23
  • [学会発表] 小腸様細胞株Caco-2の分化に伴うGLUT5遺伝子発現増大におけるヒストンH3K4のメチル化の役割2010

    • 著者名/発表者名
      稲用裕子, 他
    • 学会等名
      第64回日本栄養・食糧学会大会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2010-05-23
  • [学会発表] 糖質摂取時に増大する小腸糖質消化吸収関連遺伝子発現のヒストンテール翻訳後修飾を介した調節機構2010

    • 著者名/発表者名
      井上聖哉, 他
    • 学会等名
      第64回日本栄養・食糧学会大会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2010-05-22
  • [学会発表] Ontogenetic changes of histone modifications and polymerase II binding in the promoter region of rat intestinal sugar transporter genes in vivo.2010

    • 著者名/発表者名
      鈴木拓史, 他
    • 学会等名
      Experimental Biology 2010
    • 発表場所
      Anaheim(USA)
    • 年月日
      2010-04-27
  • [備考]

    • URL

      http://sfns.u-shizuoka-ken.ac.jp/nutrphys/

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公開日: 2012-07-19  

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