2013 Fiscal Year Research-status Report
エピジェネティックメモリーを標的とした内分泌撹乱化学物質の作用機序に関する研究
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25340046
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
山内 清志 静岡大学, グリーン科学技術研究所, 教授 (50201827)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西山 学即 福島県立医科大学, 医学部, 講師 (10315666)
石原 顕紀 静岡大学, 理学(系)研究科(研究院), 講師 (70432193)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 甲状腺ホルモン / ホルモン応答遺伝子 / 撹乱化学物質 / エピジェネティック作用 / ヒストン修飾 / RNAポリメラーゼII |
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| Research Abstract |
(1)ホルモン応答遺伝子の発現を撹乱する化学物質の検索: ホルモン応答性の培養細胞XL58-TRE-Lucを用いて、Lucアッセイ及び標的遺伝子のリアルタイムRT-PCR法で行い、甲状腺系を撹乱する化学物質として、臭素化難燃剤テトラブロモビスフェノールA (TBBPA)と塩素系除草剤イオキシニル(IOX)を選別した。また、解析対象遺伝子として、甲状腺ホルモン受容体遺伝子（Thrb）、転写調節因子TH/bZIP遺伝子（Thibz）を選別した。これらの遺伝子は、プロモーター上にある甲状腺応答エレメント（TRE）を介して、ホルモンにより直接制御されることが知られている。
(2)エピジェネティックメモリーを変化させる化学物質の絞り込み： 標的遺伝子プロモーター近傍のヒストンのアセチル化状態、及びコーディング領域のヒストンH3K36のトリメチル化状態、さらにRNAポリメラーゼIIのC末端ドメインのリン酸化状態を検討した。ホルモンによって、これらのエピジェネティックな修飾は有意に変化したが、上記に示した化学物質は、部分的にこれらの修飾を抑制した。
これらのことから、化学物質TBBPAとIOXは、甲状腺ホルモンによるエピジェネティックな修飾を撹乱することでホルモン標的遺伝子の発現に影響を与えていると考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ホルモン応答性の培養細胞XL58-TRE-Lucを用いた甲状腺ホルモン撹乱化学物質の一次スクリーニングは簡便であり、すぐに２つの候補化学物質が見つかった。そのため、それ以上の化学物質のスクリーニングを検討しなかった。その代わりにChIPアッセイによって、候補化学物質がホルモンによって誘導されるエピジェネティックな修飾に影響を与えるかをという点を優先させた。その結果、用いた化学物質がホルモンによって誘導されるエピジェネティックな修飾に影響を与えていることが判明したため、その詳細を検討した。ホルモンは、用いた標的遺伝子に対して、遺伝子活性化のエピジェネティックな修飾を誘導していたが、化学物質は、その幾つか抑制していることが明らかとなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
(1) 用いたホルモン標的遺伝子Thrbのプロモーター領域には、20個程度のCpGが存在している。また、この周辺にホルモン応答エレメント（TRE）があるため、この領域に焦点をあてて、DNAメチル化レベルを検討したい。共同研究者の西山氏と、バイサルファイトシークエンス法を予備的に検討し、解析法はすでに確立している。そこで、H25年度に用いたXL58-TRE-Luc細胞を用いて、DNAメチル化レベルを調べる予定である。
(2) 培養細胞での知見を元に、化学物質の影響が生物個体でも再現できるかを知るために、アフリカツメガエルの幼生を用いてヒストン修飾、RNAポリメラーゼIIの修飾を検討する。また、XL58-TRE-Luc細胞のホルモン標的遺伝子のCpG部位でDNAメチル化の変化が確認できれば、同様の変化が個体で起こるかどうか検討したい。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
化学物質のスクリーニング実験を計画よりも大幅に縮小したために、当初予算額通りの支出に至らなかった。
次年度使用とした額は、DNAメチル化解析とアフリカツメガエルの幼生を用いたヒストン修飾、RNAポリメラーゼ修飾の経費に充てる予定である。
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[Journal Article] Effects of Japanese herbal crude drug, combined extract of Sasa albo-margina leaves, Japanese red pine leaves and ginseng roots on gene expression in hypercholesterolemic rat liver.2013
Author(s)
Ishihara, A., Takahashi, R., Numajiri T., Kaneko, S., Ishizawa Y., Koya, S., Yamauchi, K.
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Journal Title
Journal of Traditional Medicines
Volume: 30
Pages: 236-245
Peer Reviewed
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