The Research for the Mechanism by Which RNA Methyl-Modification Regulates Adipocyte Differentiation

• Project/Area Number: 17K09819
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Metabolomics
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 小林 正稔 東京大学, 医学部附属病院, 登録研究員 (30396725)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 植木 浩二郎 東京大学, 医学部附属病院, 客員研究員 (00396714)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 脂肪細胞分化 / 肥満 / RNA修飾 / RNA / メチル化

Outline of Annual Research Achievements

最近RNAのN6-アデノシンのメチル化（m6A）が、Wilms' tumor 1-associating protein（WTAP）という核蛋白と、メチル基転移酵素Methyltransferase like（METTL）3およびMETTL14との複合体（WMM複合体）によってなされることが明らかにされたが、その生理的意義は殆ど不明である。我々はこれまでに、WTAPを減少させると、肪細胞分化と肥満が抑制されることを明らかにしていた。そこで本研究は、m6A-RNAメチル化を介して、WMM複合体が脂肪細胞分化を制御するメカニズムを明らかにすることを目的とした。
H30年度我々は、脂肪細胞の分化過程でこれらWMM蛋白が増加することから、そのメカニズムを検討した。その結果、免疫蛍光染色（IF）によるこれら3因子の核内増加と比較して、mRNAの変化および蛋白量の変化は比較的軽度であった。IFの詳細な検討からこれら3因子は、分化前には殆ど核内speckleに局在するのに対し、分化誘導刺激後には核質（nucleoplasm）にも広く分布することが分かった。即ちIFで認められた脂肪細胞への分化誘導刺激によるWMM蛋白の核内の増加は、mRNA・蛋白レベルでの絶対量の増加だけでなく、核内speckleから核質への分布の広がりを反映するものと考えられた。興味深いことにこの分化誘導刺激による核内speckleから核質への分布増加は、その他の核内speckle蛋白であるSC-35やSmith抗原でも共通して認められ、従来より核内speckle蛋白がRNAの転写後修飾に関わることが示唆されていることから、WMM蛋白の分化誘導刺激後の核質における活発な転写後修飾の機能を示唆するものと考えられた。
以上を含めたこれまでの研究成果を、Molecular and Cellular Biologyに発表した。

Research Products

• [Journal Article] The RNA Methyltransferase Complex of WTAP, METTL3, and METTL14 Regulates Mitotic Clonal Expansion in Adipogenesis. (2018)
  • Author(s): Kobayashi M, Ohsugi M, Sasako T, Awazawa M, Umehara T, Iwane A, Kobayashi N, Okazaki Y, Kubota N, Suzuki R, Waki H, Horiuchi K, Hamakubo T, Kodama T, Aoe S, Tobe K, Kadowaki T, Ueki K
  • Journal Title: Mol. Cell Biol. Volume: 38 Issue: 16 Pages: 81-91
  • DOI: 10.1128/mcb.00116-18
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] RNAメチル基転移酵素複合体WTAP-METTL3-METTL14は細胞周期制御を介して肥満の病態に関与する (2018)
  • Author(s): 小林 正稔
  • Organizer: 第39回日本肥満学会
• [Presentation] The RNA Methyltransferase Complex of WTAP, METTL3, and METTL14 Regulates Mitotic Clonal Expansion in Adipogenesis (2018)
  • Author(s): Masatoshi Kobayashi
  • Organizer: Keystone Symposia
• [Presentation] Wilms’ tumor 1-associating protein (WTAP)の抑制は、Cyclin A2およびRNAメチル化酵素の制御を介して肥満の病態を改善させる (2017)
  • Author(s): 小林 正稔
  • Organizer: 第60回日本糖尿病学会年次学術集会