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2011 年度 実施状況報告書

薬物代謝酵素CYP3Aの雌性優勢発現におけるエピジェネティック調節の役割

研究課題

研究課題/領域番号 23590172
研究機関富山大学

研究代表者

佐久間 勉  富山大学, 大学院医学薬学研究部(薬学), 准教授 (30250468)

研究分担者 河崎 優希  富山大学, 大学院医学薬学研究部(薬学), 助教 (30432107)
研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2014-03-31
キーワード性差 / CYP / エピジェネティック / 発現調節 / マウス
研究概要

マウス肝細胞初代培養系を用いたレポーターアッセイや肝臓核抽出液を用いたゲルシフトアッセイにより、-99/-87領域へのHNF4αの結合がCyp3a41遺伝子の転写活性化に重要な役割を担う事が明らかになった。それらの実験で雌雄差が観察されなかったことから、クロマチン構造の雌雄差が性特異的発現の一因と仮定し、ChIPアッセイによるクロマチン中のHNF4αの結合を解析した。その結果、雄に比べ雌で数倍多いHNF4αの結合が観察された。Cyp3a41遺伝子は出生から幼仔期まで雌雄ともに発現し、性成熟に伴い雌特異的となる。ChIPアッセイを用いてクロマチン中のHNF4αの結合を調べたところ、mRNA発現と相関が認められた。同様に脳下垂体摘出によりCyp3a41 発現は消失するが、この場合もHNF4αの結合とmRNAとの間に相関が観察された。これらの結果より、Cyp3a41遺伝子プロモーター近傍のクロマチン構造に雌雄間で違いがあり、それにより転写因子の結合性に差が生じると推測された。ヒストンタンパク質修飾を調べたところ、転写促進領域に多いヒストン3リジン4ジメチル化は雌優位であり、転写抑制とヘテロクロマチンの維持に関連するヒストン3リジン27トリメチル化は雄で優位であった。これらの結果は、Cyp3a41遺伝子プロモーター近傍クロマチン構造に雌雄差があり、それが性特異性の一因である可能性を支持している。 遠位調節領域におけるクロマチン構造の違いと、性特異的発現への関与の可能性についても解析した。Cyp3a41遺伝子5’遠位上流域には、-4.0kbと-2.7kbの2カ所にも推定HNF4α結合領域が存在している。ChIPアッセイによる解析ではHNF4αの結合量に雌雄差はなく、その付近にクロマチン構造に雌雄差はなく、性特異的発現への寄与も低いことが推察された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本研究ではChIPアッセイによる解析を主たる研究手段としている。しかし、我々が用いている手法では、培養細胞を素材とした解析では非常に良好な結果が得られたが、肝組織を用いた解析では、データにばらつきが認められ精度良く解析することができなかった。その問題の解決に時間を費やしたため、研究計画の進行に若干の遅れが生じた。

今後の研究の推進方策

平成23年度は上述の理由のため研究の進行に若干の遅れが生じた。平成24年度は初年度に実施できなかった実験を実施すると共に、当初予定の研究計画に沿った実験も実施する予定である。研究対象として肝臓に発現している遺伝子を解析しているが、遊離肝細胞では当該遺伝子の発現は大幅に低下している。そのため遊離肝細胞を用いた検討に加え、肝組織での解析も重要と考えている。初年度に問題となった肝組織を用いたChIPアッセイについて問題点を解決し、本研究のスムーズな進展を計る予定である。

次年度の研究費の使用計画

上述の理由のため平成23年度は当初予定の実験の一部を実施することができず、研究費の一部を次年度に使用することとなった。従って、未実施の検討項目を平成24年度に実施する際には、次年度に繰り越した分の助成金を充て実施する。また、平成24年度に計画されていた実施項目については、予定通り平成24年度に配分される助成金により実施する。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Hepatocyte nuclear factor 4 alpha regulates expression of the mouse female-specific Cyp3a41 gene in the liver2011

    • 著者名/発表者名
      Bhadhprasit W., Sakuma T., Kawasaki Y., Nemoto N
    • 雑誌名

      Drug Metabolism and Disposition

      巻: 39 ページ: 490-497

    • DOI

      10.1124/dmd.110.035980

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modified expression of aryl hydrocarbon receptor-related genes by deoxymiroestrol, a phytoestrogen, in mouse hepatocytes in primary culture2011

    • 著者名/発表者名
      Udomsuk L., Jarukamjorn K., Putalun W., Sakuma T., Kawasaki Y., Nemoto N
    • 雑誌名

      Journal of Ethnopharmacology

      巻: 137 ページ: 902-908

    • DOI

      10.1016/j.jep.2011.06.047

    • 査読あり
  • [学会発表] マウス全CYP3A分子種のmRNA発現量の比較解析2011

    • 著者名/発表者名
      栗本夕夏, 佐久間勉, 宅間祐太郎, 池松怜美, 河崎優希, 櫻井宏明, 根本信雄
    • 学会等名
      日本薬学会北陸支部第123回例会
    • 発表場所
      金沢市
    • 年月日
      2011年11月27日
  • [学会発表] Periodic fluctuation of Cyp3a gene expression in the mouse liver2011

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Sakuma, Satomi Ikematsu, Yuka Kurimoto, Yuki Kawasaki, Nobuo Nemoto
    • 学会等名
      第26回日本薬物動態学会年会
    • 発表場所
      広島市
    • 年月日
      2011年11月16日

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公開日: 2013-07-10  

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