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2013 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 恵子  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 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)
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, センター長 (20159297)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード能動的脱メチル化 / 酸化ストレス / 5メチルシトシン / 5ヒドロキシメチルシトシン
研究概要

1)DNAメチル化レベルは、DNAメチル基転移酵素群(Dnmts)によるシトシンから5メチルシトシン(5meC)へのメチル化と、5meCの脱メチル化のバランスで決定される。近年DNA脱メチル化のあらたな機序として、Tet酵素群による5meCの5ヒドロキシメチルシトシン(5hmC)への酸化から始まる能動的脱メチル化経路の存在が明らかにされた。そこで能動的脱メチル化を解析するために、安定同位体標識5hmCを標準物質として、LC/MS-MSによって5hmC量を精密測定する条件を確立した。C3Hマウスの肝臓では 5meCはシトシンの5%程度、5hmCは5meCの10%程度存在し、特に5meCの個体ごとのばらつきはごく小さかった。また肝癌組織では特に5hmC含量が大きく減少することが明らかとなった。
2)これまでのin vivoの検討から酸化ストレスとDNAメチル化変化との関連を示唆する結果を得ていることから、これらの関係を直接証明するためにin vitro実験系の構築を試みた。各種細胞株に過酸化水素添加や細胞内活性酸素の産生に関与するNADPHオキシゲナーゼ遺伝子をトランスフェクションし、5hmC生成酵素であるTetの発現量や5meC量を測定した。その結果、Tet発現量や5meC量は実験ごとに大きくばらつくことが明らかとなった。上記1)の動物実験では5meC量の個体ごとのばらつきがごく小さく、5meC量が厳密に制御されていることが示唆されたが、一方、細胞レベルではDNAメチル化レベルに大きく影響を及ぼす未知の因子があることが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] In vivo mutagenicity of arsenite in the livers of gpt dalta transgenic mice.2014

    • 著者名/発表者名
      S. Takumi et al.
    • 雑誌名

      Mutation Res.

      巻: 760 ページ: 42-7

    • DOI

      10.1016/j.mrgentox.2013.12.001.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genome-wide analysis of DNA methylation changes induced by gestational arsenic exposure in liver tumors2013

    • 著者名/発表者名
      T. Suzuki et al.
    • 雑誌名

      Cancer Sci.

      巻: 104 ページ: 1575-1585

    • DOI

      10.1111/cas.12298

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Long-term arsenic exposure induces histone H3 Lys9 dimethylation without altering DNA methylation in the promoter region of p16INK4a and down-regulates its expression in the liver of mice.2013

    • 著者名/発表者名
      T. Suzuki and K. Nohara
    • 雑誌名

      J. Appl. Toxicol.

      巻: 33 ページ: 951-958

    • DOI

      10.1002/jat.2765

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 環境分野におけるDOHaD研究2013

    • 著者名/発表者名
      野原恵子
    • 雑誌名

      公衆衛生

      巻: 77 ページ: 1019-1021

  • [学会発表] 胎児期無機ヒ素曝露によるマウス肝腫瘍のDNAメチル化変化

    • 著者名/発表者名
      鈴木武博 他
    • 学会等名
      日本衛生学会学術総会
    • 発表場所
      岡山
  • [学会発表] In vivo mutagenicity assay of arsenite using gpt delta transgenic mice

    • 著者名/発表者名
      S Takumi et al.
    • 学会等名
      Society of Toxicology 53rd Annual Meeting
    • 発表場所
      Phoenix, USA
  • [学会発表] Maternal arsenic exposure of C3H mice increases hepatic tumor with an activating mutation in the oncogene Ha-ras in the F2 generation

    • 著者名/発表者名
      K Nohara et al
    • 学会等名
      Society of Toxicology 53rd Annual Meeting
    • 発表場所
      Phoenix, USA
  • [学会発表] Identification of DNA methylation changes in the liver tumors induced by gestational arsenic exposure using genome-wide analysis

    • 著者名/発表者名
      T Suzuki et al.
    • 学会等名
      Society of Toxicology 53rd Annual Meeting
    • 発表場所
      Phoenix, USA
  • [学会発表] マウス肝癌細胞株におけるFosb発現とDNAメチル化の関連

    • 著者名/発表者名
      鈴木武博、野原恵子
    • 学会等名
      第13回分子予防環境医学研究会
    • 発表場所
      和歌山
  • [学会発表] 環境化学物質の胎児期曝露による発癌に関する後発影響と継世代影響

    • 著者名/発表者名
      野原恵子
    • 学会等名
      第40回日本毒性学会学術年会
    • 発表場所
      千葉市
  • [学会発表] 胎児期ヒ素曝露によるマウス肝腫瘍の領域特異的なDNAメチル化と遺伝子発現変化

    • 著者名/発表者名
      鈴木武博 他
    • 学会等名
      第2回日本DOHaD研究会 学術集会
    • 発表場所
      東京
  • [図書] 毒性の科学2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木武博、野原恵子
    • 総ページ数
      200
    • 出版者
      東大出版会

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公開日: 2015-05-28  

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