Elucidation of the regulatory mechanism of cell function by the nutrition-metabolism-epigenome axis
Project/Area Number |
20K21747
|
Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
|
Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
|
Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
Sakai Juro 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (80323020)
|
Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
|
Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
|
Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
|
Keywords | エピゲノム / 代謝シグナル / 脂肪細胞 / 細胞運命決定 / 環境 / 栄養 |
Outline of Research at the Start |
細胞はどのようにして細胞外の環境変化を感知し、これに応答するのかは細胞生物学の中心的な課題である。近年、遺伝子の転写がクロマチン構造によって調節されていることが示唆されているが、細胞内シグナル伝達がどのようにしてクロマチンのリモデリングにつながるのか、メカニズム解明はまだ不十分である。本研究は「栄養が代謝とエピゲノムを介して細胞の運命(分化・増殖・遊走)を決定する(栄養-代謝-エピゲノム軸)」ことを科学的に証明する新しい栄養学を提唱するものである。これは「摂取する栄養によって私達の体質を変化させるのか」、という長年の問いに答えるものであり体質学にもつながる。
|
Outline of Final Research Achievements |
Elucidation of pathology and prevention of lifestyle-related diseases caused by obesity are major issues in medicine and health science. In this study, we aimed to elucidate the epigenetic mechanism by which adipocytes acquire the function of accumulating fat. We performed an integrated analysis of the metabolome, transcriptome, and epigenome during adipocyte differentiation under high and low glucose conditions. It was suggested that adipocytes metabolize extracellular glucose to α-ketoglutarate, which is sensed by histone demethylase, and rewrite the epigenome of glycolysis genes, thereby acquiring the function of converting glucose into fat and accumulating it. This study clarified a part of the regulatory mechanism of adipocyte function by the nutrition-metabolism-epigenome axis.
|
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
肥満に起因した生活習慣病の病態解明と予防は医学・健康科学の大きな課題であるが、脂肪細胞が糖を脂肪に変換して蓄積する機能を獲得するしくみは不明であった。本研究により栄養-代謝-エピゲノム軸による脂肪細胞機能調節の仕組みの一端がはじめて明らかとなった。本研究で得られた成果は、生活習慣病の効果的な予防・治療法につながることが期待される。
|
Report
(4 results)
Research Products
(39 results)
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] Selective PPARα Modulator Pemafibrate and Sodium-Glucose Cotransporter 2 Inhibitor Tofogliflozin Combination Treatment Improved Histopathology in Experimental Mice Model of Non-Alcoholic Steatohepatitis2022
Author(s)
Murakami K, Sasaki Y, Asahiyama M, Yano W, Takizawa T, Kamiya W, Matsumura Y, Anai M, Osawa T, Fruchart JC, Fruchart-Najib J, Aburatani H, Sakai J, Kodama T, Tanaka T.
-
Journal Title
Cells
Volume: 11
Issue: 4
Pages: 720-720
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] Spatiotemporal dynamics of SETD5-containing NCoR-HDAC3 complex determines enhancer activation for adipogenesis.2021
Author(s)
Matsumura Y, Ito R, Yajima Y, Yamaguchi R, Tanaka T, Kawamura T, Magoori K, Abe Y, Uchida A, Yoneshiro T, Hirakawa H, Zhang J, Arai M, Yang C, Yang G, Takahashi H, Fujihashi H, Nakaki R, Yamamoto S, Ota S, Tsutsumi S, Inoue S, Kimura H, Wada Y, Kodama T, Inagaki T, Osborne TF, Aburatani H, Node K, Sakai J.
-
Journal Title
Nature Commun
Volume: 12
Pages: 7045-7045
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] ERAD components Derlin-1 and Derlin-2 are essential for postnatal brain development and motor function2021
Author(s)
Sugiyama T, Murao N, Kadowaki H, Takao K, Miyakawa T, Matsushita Y, Katagiri T, Futatsugi A, Shinmyo Y, Kawasaki H, Sakai J, Shiomi K, Nakazato M, Takeda K, Mikoshiba K, Ploegh HL, Ichijo H, Nishitoh H
-
Journal Title
iScience
Volume: 24
Issue: 7
Pages: 102758-102758
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
-
[Journal Article] Ubiquitination-dependent and -independent repression of target genes by SETDB1 reveal a context-dependent role for its methyltransferase activity during adipogenesis2021
Author(s)
Zhang J, Matsumura Y, Kano Y, Yoshida A, Kawamura T, Hirakawa H, Inagaki T, Tanaka T, Kimura H, Yanagi S, Fukami K, Doi T, Osborne TF, Kodama T, Aburatani H, Sakai J.
-
Journal Title
Genes Cells
Volume: 26
Issue: 7
Pages: 513-529
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] Metabolic flexibility via mitochondrial BCAA carrier SLC25A44 is required for optimal fever2021
Author(s)
Yoneshiro T, Kataoka N, Walejko JM, Ikeda K, Brown Z, Yoneshiro M, Crown SB, Osawa T, Sakai J, McGarrah RW, White PJ, Nakamura K, Kajimura S.
-
Journal Title
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
-
[Journal Article] Ubiquitination dependent and independent repression of target genes by SETDB1 reveals a context dependent role for its methyltransferase activity during adipogenesis2021
Author(s)
Zhang J, Matsumura Y, Kano Y, Yoshida A, Kawamura T, Hirakawa H, Inagaki T, Tanaka T, Kimura H, Yanagi S, Fukami K, Doi T, Osborne TF, Kodama T, Aburatani H, Sakai J.
-
Journal Title
Genes to Cells
Volume: in press
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
[Presentation] SETD5-NCoR-HDAC3 複合体の時空間ダイナミクスは脂肪細胞分化のエンハンサー活性化を制御する2022
Author(s)
松村欣宏, 伊藤亮, 矢島あゆむ, 山口 玲, 田中十志也, 川村猛, 馬郡健太, 内田あおい, 米代武司, 張吉, 楊超然, 高橋宙大, 稲垣毅, 油谷浩幸, 野出孝一, 酒井寿郎
Organizer
第95回日本内分泌学会
Related Report
-
-
-
-
-
[Presentation] 脂肪細胞のエンハンサーを制御するヒストンアセチル化・脱アセチル化2022
Author(s)
松村欣宏, 伊藤亮, 矢島あゆむ, 山口玲, 田中十志也, 川村猛, 馬郡健太, 内田あおい, 米代武司, 張吉, 楊超然, 高橋宙大, 稲垣毅, 油谷浩幸, 野出孝一, 酒井寿郎
Organizer
第95回日本生化学会大会
Related Report
-
-
[Presentation] 脂肪細胞分化におけるグルコース感知センサーであるヒストン脱メチル化酵素KDM3Aの解析2022
Author(s)
張吉, 松村欣宏, Ariyanto Eko Fuji, 楊超然, 高橋宙大, 伊藤亮, 米代武司, 曽我朋義, 幡野敦, 松本雅紀, 酒井寿郎
Organizer
第95回日本生化学会大会
Related Report
-
-
-
-
-
[Presentation] ヒト褐色脂肪組織と妊娠前の親の寒冷曝露:FDG-PETとNIR-TRSでの評価2022
Author(s)
米代武司, 松下真美, 布施沙由理, 黒岩美幸, 黒澤裕子, 山本恭子, 飯田誠, 隈健一, 中村尚, 浜岡隆文, 酒井寿郎, 斉藤昌之
Organizer
第43回日本肥満学会 / 第40回日本肥満症治療学会学術集会
Related Report
-
-
-
-
-
-
-
-