• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2011 年度 実績報告書

環境化学物質が酸化ストレスを介してエピジェネティック変化を誘導する機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23390166
研究機関独立行政法人国立環境研究所

研究代表者

野原 惠子  独立行政法人国立環境研究所, 環境健康研究センター, 室長 (50160271)

研究分担者 青木 康展  独立行政法人国立環境研究所, 環境リスク研究センター, 副センター長 (20159297)
佐野 友春  独立行政法人国立環境研究所, 環境計測研究センター, 主任研究員 (10178808)
キーワードDNAメチル化 / 酸化ストレス / メチル欠乏食 / 無機ヒ素 / 酸化的DNA損傷 / DNA損傷修復酵素 / 5-メチルシトシン / DNAメチル基転移酵素
研究概要

1.C57BL/6マウスに酸化ストレスを誘導することが報告されている無機ヒ素(亜ヒ酸ナトリウム50ppm)またはメチル欠乏食を1または3週間投与し、酸化ストレス、酸化的DNA損傷、およびDNAメチル化変化の関係を検討した。(1)雄マウスの肝臓ではメチル欠乏食によって酸化ストレス誘導性遺伝子が強く誘導され、ヒ素では誘導がみられなかった。酸化的DNA損傷である8-OHdGのHPLC/ECD法による測定でも、メチル欠乏食でのみ増加が検出され、ヒ素曝露と比較してメチル欠乏食では肝臓に酸化ストレスが強くかかり酸化的DNA損傷が増加することが示唆された。(2)5-methylcytosineのLC/ESI-MS測定の結果、メチル欠乏食群でのみグローバルDNAメチル化レベルの低下が観察され、さらに8OH-dG量とDNA低メチル化が有意に相関することが明らかとなった。(3)DNA損傷修復酵素に関しては、メチル欠乏食によってOGG1,MUTYH,TDGの発現誘導が観察され、損傷修復系の活性化がDNAメチル化低下につながる可能性が考えられた。TDGは近年能動的脱メチル化に関与することが報告されており、メチル欠乏食によるDNA低メチル化の機序として、能動的脱メチル化の関与についてさらに検討が必要と考えられた。(4)DNAメチル化を担当するDnmt酵素については、メチル欠乏食によってDnmt1とDnmt3aの発現はむしろ増加しており、酸化的DNA損傷によるDnmtの活性抑制の関与が示唆された。(5)雌ではメチル欠乏食によるグローバルDNAメチル化低下とDNA損傷修復酵素の誘導の程度が雄と比較して弱く、能動的脱メチル化経路の活性化が弱いことがDNAメチル化低下耐性に関与する可能性が考えられた。以上より、酸化的DNA損傷とDNAメチル化変化が密接に関連することが明らかとなった。
2.gpt deltaマウスに無機ヒ素を投与し、肝臓での点突然変異の頻度および変異パターンを解析した。その結果、変異誘導能は高くないものの、酸化的DNA損傷に伴って現れる変異の増加が検出され、この実験系によってヒ素による酸化的DNA損傷が高感度に検出される可能性が示唆された。

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

マウスの系において酸化ストレス、酸化的DNA損傷、およびDNAメチル化変化が密接に関連することを示す実験系を確立し、当初の予定通り相互の関連を検討し、新たな知見を見いだした。

今後の研究の推進方策

昨年度の結果から、メチル欠乏食を投与したマウスの肝臓において、酸化ストレスを起点とするDNA低メチル化の新たな機序として、能動的脱メチル化の関与が重要であることが示唆された。そこで本年度は能動的脱メチル化経路にも注目して検討を行う。本年度は、低メチル食投与による能動的脱メチル化関連酵素の発現や脱メチル化の中間体である5-hydroxymethocytosineの測定、ヒストン修飾変化、および昨年度の検討で低メチル食によって発現変動することが観察されたDNAメチル基転移酵素やDNA損傷修復酵素、および転写因子の相互作用について検討する。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] Global DNA methylation in the mouse liver if affected by methyl deficiency and arsenic in a sex-dependent manner2011

    • 著者名/発表者名
      Nohara, K., Baba, T, Murai, H., Kobayashi, Y., Suzuki, T., Tateishi, Y., Matsumoto, M., Nishimura, N., Sano, T.
    • 雑誌名

      Arch.Toxicol.

      巻: 85 ページ: 653-661

    • 査読あり
  • [学会発表] メチオニン・コリン欠乏食投与によるDNA低メチル化における能動的脱メチル化の関与2012

    • 著者名/発表者名
      内匠正太、佐野友春、野原恵子
    • 学会等名
      第82回日本衛生学会学術総会
    • 発表場所
      京都大学(京都府)
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] Late-onset gene expression changes in the livers of male C3H mice maternally exposed to arsenic : Implications for an increase in hepatic tumor incidence2012

    • 著者名/発表者名
      Nohara, K., Tateishi, Y., Suzuki, T., Murai, H., Takumi, S., Okamura, K., Maekawa, F., Nishimura, N., Ito, T.
    • 学会等名
      51th Annual Meeting, Society of Toxicology
    • 発表場所
      Moscone Convention Center(サンフランシスコ)
    • 年月日
      2012-03-14
  • [学会発表] 長期ヒ素曝露によるBリンパ球のセネッセンス誘導2011

    • 著者名/発表者名
      岡村和幸、野原恵子
    • 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(神奈川県)
    • 年月日
      2011-12-16
  • [学会発表] 胎児期無機ヒ素曝露によるマウスの自然発癌増加とヘムオキシゲナーゼ遺伝子およびL1レトロトランスポゾンの発現増加2011

    • 著者名/発表者名
      野原恵子、内匠正太、岡村和幸、前川文彦、鈴木武博、村井景、立石幸代
    • 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(神奈川県)
    • 年月日
      2011-12-14
  • [学会発表] 環境応答に関わるDNAメチル基転移酵素の時計遺伝子による発現制御2011

    • 著者名/発表者名
      前川文彦、榛葉繁紀、内匠正太、大和田美佳、包金花、野原恵子
    • 学会等名
      環境ホルモン学会第14回研究発表会
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 年月日
      2011-12-01
  • [学会発表] 無機ヒ素曝露によって増加したマウス肝臓癌において特異的にDNAメチル化が変化する領域の探索2011

    • 著者名/発表者名
      鈴木武博、山下聡、立石幸代、牛島俊和、野原恵子
    • 学会等名
      日本環境変異原学会第40回大会
    • 発表場所
      学術総合センター(東京都)
    • 年月日
      2011-11-22
  • [学会発表] C3Hマウスの胎児期無機ヒ素曝露による成長後の肝癌増加と後発的遺伝子発現変化2011

    • 著者名/発表者名
      野原恵子、立石幸代、鈴木武博、村井景、内匠正太、前川文彦、岡村和幸
    • 学会等名
      日本環境変異原学会第40回大会
    • 発表場所
      学術総合センター(東京都)
    • 年月日
      2011-11-21
  • [学会発表] 胎児期無期ヒ素曝露によって増加したマウス肝臓癌におけるゲノムワイドなDNAメチル化変化の解析2011

    • 著者名/発表者名
      鈴木武博、山下聡、内匠正太、立石幸代、佐野友春、牛島俊和、野原恵子
    • 学会等名
      第17回ヒ素シンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県)
    • 年月日
      2011-11-19
  • [学会発表] 肝臓におけるDNAメチル基転移酵素遺伝子発現の概日周期:摂食と時計遺伝子の役割2011

    • 著者名/発表者名
      前川文彦、榛葉繁則、内匠正太、大和田美佳、包金花、野原恵子
    • 学会等名
      第32回日本肥満学会
    • 発表場所
      淡路夢舞台国際会議場(兵庫県)
    • 年月日
      2011-09-24
  • [学会発表] 胎児期ヒ素曝露が導く成体C3Hマウスにおける血糖制御異常2011

    • 著者名/発表者名
      前川文彦、村井景、野原恵子
    • 学会等名
      第54回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 発表場所
      札幌市教育文化会館(北海道)
    • 年月日
      2011-05-21
  • [学会発表] メチル欠乏食及びヒ素投与に伴うDNA低メチル化における酸化DNA損傷とDNAメチル基転移酵素の関与2011

    • 著者名/発表者名
      内匠正太、佐野友春、野原恵子
    • 学会等名
      第5回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 発表場所
      KKRホテル熊本(熊本県)
    • 年月日
      2011-05-20
  • [学会発表] DNAメチル基転移酵素Dnmt3b発現の概日周期の制御機構2011

    • 著者名/発表者名
      野原恵子、包金花、内匠正太、前川文彦
    • 学会等名
      第5回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 発表場所
      KKRホテル熊本(熊本県)
    • 年月日
      2011-05-19

URL: 

公開日: 2013-06-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi