飢餓条件下でのヒストンメチル化酵素ｄＧ９ａの標的遺伝子と代謝経路の網羅的解析

饥饿条件下组蛋白甲基转移酶dG9a靶基因及代谢途径综合分析

基本信息

批准号：
15J09748
负责人：
嶋路耕平
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kyoto Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度の研究により、ヒストンメチル基転移酵素であるdG9aは飢餓ストレス限定的に個体の生存に寄与することが明らかとなった。また、RNA-seq解析およびメタボローム解析の結果をもとにして、dG9aは飢餓条件下でオートファジーを活性化することを明らかにした。しかし、その調節メカニズムは明らかとなっていなかった。本年度の研究では、RNA-seq解析で同定された標的候補遺伝子Atg8aについて、抗dG9a抗体を用いたクロマチン免疫沈降法を行ったところ、Atg8aのプロモーター領域へのdG9aの結合は観察されなかった。また、dG9aのH3K9メチル化酵素活性のコアドメインを欠失させたタンパク質(dG9aΔ)および、通常のdG9aを過剰発現させた系統で、飢餓条件下における生存率を比較したところ、dG9aを過剰発現させた系統で、コントロールに比べて飢餓耐性が上昇した。興味深いことに、dG9aΔを過剰発現させた系統でも同様の飢餓耐性の上昇が引き起こされた。このことから、dG9aは酵素活性非依存的に目的遺伝子を発現調節し、オートファジー遺伝子の発現を間接的に調節して、飢餓条件下のオートファジー活性を制御しているということが示唆された。これらの結果については国際誌に現在投稿中である。さらに、飢餓条件下のdG9a欠失変異系統を用いたRNA-seq解析の結果を基にして、飢餓条件下でdG9aはスクロースを受容する味覚受容体の遺伝子発現を調節していることを明らかにした。行動学的手法を用いることにより、dG9aの発現が飢餓条件下で減少すると、それによって味覚の感受性が増加し、餌を求めて行動量が増加するということを明らかにした。つまり、dG9aは飢餓条件下の個体の味覚感受性や行動を決定するマスター遺伝子としてはたらいているということを明らかにした。これらの結果については国際誌に現在投稿中である。

去年的一项研究表明，DG9A是一种组蛋白甲基转移酶，有助于饥饿应激有限的个体的存活。此外，根据RNA-SEQ和代谢组分析的结果，我们揭示了DG9A在饥饿条件下激活自噬。但是，其调节机制尚不清楚。在今年的研究中，当使用RNA-SEQ分析鉴定的靶标候选基因ATG8A进行抗DG9A抗体进行染色质免疫沉淀时，未观察到DG9A与ATG8A启动子区域的结合。此外，当在饥饿条件下比较了删除DG9A H3K9甲基酶活性（DG9AΔ）的核心结构域的蛋白质中的存活率，并且与对照组相比，过表达DG9A的线过表达了正常DG9A的线，该线表现出过表达的DG9A。有趣的是，过表达DG9Aδ的线也引起了饥饿耐药性的类似增加。这表明DG9A独立于酶活性，间接调节自噬基因的表达并调节饥饿条件下的自噬活性。这些结果目前已发布在国际杂志上。此外，基于饥饿下使用DG9A缺失突变菌株RNA-seq分析的结果，我们揭示了DG9A调节在饥饿条件下接受蔗糖的味觉受体的基因表达。使用行为技术，我们已经表明，当DG9A表达在饥饿条件下降低时，这会增加口味敏感性并增加行为量以寻找食物。换句话说，据透露，DG9A充当一个主基因，它决定了饥饿条件下个体的味觉敏感性和行为。这些结果目前已发布在国际杂志上。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ショウジョウバエヒストンメチル基転移酵素G9aの機能解析

果蝇组蛋白甲基转移酶G9a的功能分析

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shimaji K;Konishi T;Tanaka;Kato Y;Ohkawa Y;Sato T;Suyama M;Kimura H;Yoshida H;Yamaguchi M
通讯作者：
Yamaguchi M

Genome-wide genetic screen identified the link between dG9a and epidermal growth factor receptor signaling pathway in vivo.

DOI：
10.1016/j.yexcr.2016.06.013
发表时间：
2016-08
期刊：
Experimental cell research
影响因子：
3.7
作者：
Kouhei Shimaji;Takahiro Konishi;H. Yoshida;H. Kimura;M. Yamaguchi
通讯作者：
Kouhei Shimaji;Takahiro Konishi;H. Yoshida;H. Kimura;M. Yamaguchi

Genomewide identification of target genes of histone methyltransferase dG9a during Drosophila embryogenesis

DOI：
10.1111/gtc.12281
发表时间：
2015-11
期刊：
Genes to Cells
影响因子：
2.1
作者：
Kouhei Shimaji;Takahiro Konishi;Shintaro Tanaka;H. Yoshida;Yasuko Kato;Y. Ohkawa;Tetsuya Sato;M. Suyama;H. Kimura;M. Yamaguchi
通讯作者：
Kouhei Shimaji;Takahiro Konishi;Shintaro Tanaka;H. Yoshida;Yasuko Kato;Y. Ohkawa;Tetsuya Sato;M. Suyama;H. Kimura;M. Yamaguchi

飢餓条件下でのヒストンメチル基転移酵素dG9aの機能解析

饥饿条件下组蛋白甲基转移酶 dG9a 的功能分析