| 研究課題/領域番号 |
21H02686
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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) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | エピゲノム / ミトコンドリア / 遺伝子 / クロマチン / 代謝 |
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| 研究実績の概要 |
核エピゲノムはミトコンドリア由来の代謝物（アセチルCoAやS-アデノシルメチオニンなど）を用いて化学修飾されており、他方、ミトコンドリアのタンパク質の殆どは核ゲノムにコードされている。このため、両者のコミュニケーションが細胞機能の恒常性維持に不可欠である。細胞核からミトコンドリアへの順行性経路、ミトコンドリアから細胞核への逆行性経路の２つのシグナリングがあるが、その分子機序には不明な点が多い。本研究では、エピゲノムとミトコンドリアの相互作用に着目し、両向性シグナリングの機構を明らかにすることを目的とした。具体的には、上記のエピゲノム・転写因子の解析から、順行性経路を明らかにする。また、ミトコンドリアストレスのシグナルが集約する核エピゲノムと標的遺伝子座を特定したので、逆行性経路の解明に挑む。生命現象における両向性シグナリングの生物学的な意義について理解を目指した。とくに、核内のZHX3転写因子のノックダウン阻害によって、線維芽細胞の細胞老化が生じて、核小体とミトコンドリアの形態が顕著に変化した。ZHX3の標的遺伝子として、細胞老化に関わるp16遺伝子が発現誘導された。プロテオーム解析によってRNAプロセシングに関わる共役因子を同定し、ZHX3-KOマウスの代謝表現型を報告した。また、リボソームタンパク質群がrDNAクラスターの構造と核小体の形成を促進することで、核エピゲノムを制御するという新たな役割を果たすことを報告した。
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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
エピゲノムとミトコンドリアを機能的に連結する因子について、新知見を得ている。とくに、核内のZHX3転写因子、リボソームタンパク質、LSD1脱メチル化酵素がミトコンドリアの構造・機能を制御するという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きたため、今後も引き続き研究を推進する。
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