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Elucidation of the role of GCN5 in the regulation of hepatic metabolism

Research Project

Project/Area Number 24591348
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Metabolomics
Research InstitutionResearch Institute, International Medical Center of Japan

Principal Investigator

MATSUMOTO Michihiro  独立行政法人国立国際医療研究センター, 研究所 糖尿病研究センター 分子代謝制御研究部, 部長 (90467663)

Research Collaborator SAKAI Mashito  国立国際医療研究センター研究所, 糖尿病研究センター・分子代謝制御研究部, 室長 (40643490)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2014: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2013: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywordsエネルギー代謝 / 転写調節 / 糖代謝 / 糖尿病 / アセチル化酵素 / エピゲノム修飾 / グルカゴン / 肝臓 / 糖新生 / 遺伝子転写 / ヒストン修飾 / アセチル化 / インスリン
Outline of Final Research Achievements

De novo synthesis of glucose (gluconeogenesis) from liver is induced by fasting glucagon, and is critical to maintain blood glucose levels. Such induction is dysregulated in diabetes, causing hyperglycemia. Our research shows that the histone acetyltransferase (HAT) GCN5 is an essential component for hepatic gluconeogenesis induced by glucagon/cAMP pathway. During fasting, GCN5 and CITED2 constitute a functional complex, in which GCN5 is phosphorylated. This phosphorylation promotes GCN5’s substrate switch from a coactivator to histone H3, leading to optimal epigenetic changes and recruitment of transcriptional machinery for maximal gluconeogenic gene transcription. Discovery of the fasting-inducible GCN5-containing complex and the substrate switch of GCN5 are crucial in biology. In addition, disassembly of this module ameliorates hyperglycemia in diabetic mice, suggesting it as an attractive target to treat type 2 diabetes.

Report

(4 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Research-status Report
  • 2012 Research-status Report
  • Research Products

    (59 results)

All 2015 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 1 results) Presentation (44 results) (of which Invited: 17 results) Book (4 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Gadd34 regulates liver regeneration in hepatic steatosis.2015

    • Author(s)
      Inaba Y, Furutani T, Kimura K, Watanabe H, Haga S, Kido Y, Yamamoto Y, Harada K, Kaneko S, Oyadomari S, Ozaki M, Kasuga M, Inoue H.
    • Journal Title

      Hepatology

      Volume: 61(4) Issue: 4 Pages: 1343-1356

    • DOI

      10.1002/hep.27619

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Mutant Allele Encoding DNA-Binding-Deficient Foxo1 Differentially Regulates Hepatic Glucose and Lipid Metabolism.2015

    • Author(s)
      Cook JR, Matsumoto M, Banks AS, Kitamura T, Tsuchiya K, Accili D.
    • Journal Title

      Diabetes

      Volume: in press

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  • [Journal Article] Histidine augments the suppression of hepatic glucose production by central insulin action.2013

    • Author(s)
      Kimura K, Nakamura Y, Inaba Y, Matsumoto M, Kido Y, Asahara S, Matsuda T, Watanabe H, Maeda A, Inagaki F, Mukai C, Takeda K, Akira S, Ota T, Nakabayashi H, Kaneko S, Kasuga M, Inoue H.
    • Journal Title

      Diabetes

      Volume: 62 Issue: 7 Pages: 2266-77

    • DOI

      10.2337/db12-1701

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    • Author(s)
      Asahara S
    • Journal Title

      Diabetologia

      Volume: なし Issue: 5 Pages: 1088-1097

    • DOI

      10.1007/s00125-013-2849-5

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      松本道宏
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      Volume: 41 Pages: 44-45

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      松本道宏
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      Volume: 245 Pages: 260-261

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      松本道宏
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    • Author(s)
      Sakai M, Matsumoto M, Tujimura T, Yongheng C, Inagaki K, Kasuga M., 他8名
    • Journal Title

      Nat Med

      Volume: 18(4) Issue: 4 Pages: 612-7

    • DOI

      10.1038/nm.2691

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      Kimura K
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      Volume: 61 Pages: 61-73

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      Matsumoto M.
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      Cell Research

      Volume: 22 Issue: 11 Pages: 1530-1532

    • DOI

      10.1038/cr.2012.95

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  • [Presentation] CITED2-GCN5複合体による肝糖新生調節機構の解明2015

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      酒井真志人, 辻村 知子 山地大介, 八木孝, 満島勝, 矢野宏行, 春日 雅人, 松本 道宏
    • Organizer
      第29回日本糖尿病・肥満動物学会年次学術集会
    • Place of Presentation
      京都大学医学部創立百周年記念施設「芝蘭会館」
    • Year and Date
      2015-02-13
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    • Author(s)
      酒井真志人, 辻村 知子 山地大介, 八木孝, 満島勝, 矢野宏行, 春日 雅人, 松本 道宏
    • Organizer
      第26回分子糖尿病学シンポジウム
    • Place of Presentation
      高知市文化プラザ かるぽーと
    • Year and Date
      2014-12-06
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  • [Presentation] ヒストンアセチル化酵素GCN5はCITED2依存的に基質指向性を変化させ肝臓の糖新生を制御する2014

    • Author(s)
      松本 道宏, 酒井 真志人
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2014-11-27
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  • [Presentation] ヒストンアセチル化酵素GCN5による肝臓の糖新生調節機構の解明2014

    • Author(s)
      酒井 真志人, 辻村-早川 知子, 山地 大介, 八木 孝, 矢野 宏行, 満島 勝, 春日 雅人, 松本 道宏
    • Organizer
      第29回日本糖尿病合併症学会
    • Place of Presentation
      シェーンバッハ・サボー、東京
    • Year and Date
      2014-10-04
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  • [Presentation] CITED2-GCN5複合体による肝糖新生制御機構の解明2014

    • Author(s)
      松本 道宏
    • Organizer
      生理学研究所研究会「臓器相関による生体制御システムとその変容の仕組み」
    • Place of Presentation
      生理学研究所
    • Year and Date
      2014-09-28
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  • [Presentation] Histone acetyltransferase GCN5 regulates hepatic gluconeogenesis through CITED2-dependent substrate switch2014

    • Author(s)
      Mashito Sakai, Masato Kasuga, Michihiro Matsumoto
    • Organizer
      9th Metabolic Syndrome, Type 2 Diabetes and Atherosclerosis Congress (MSDA)
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館
    • Year and Date
      2014-09-13
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  • [Presentation] 2型糖尿病の肝代謝障害の分子機構~脂肪肝と糖新生亢進を中心に~2014

    • Author(s)
      松本 道宏
    • Organizer
      4th Annual Diabetes Conferences for Clinicians by Clinicians (DCCC)
    • Place of Presentation
      ヒルトン東京
    • Year and Date
      2014-07-04
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    • Invited
  • [Presentation] CITED2-GCN5複合体による肝糖新生調節機構2014

    • Author(s)
      松本 道宏, 酒井 真志人, 春日 雅人
    • Organizer
      第14回日本蛋白質科学学会年会
    • Place of Presentation
      ワークピア横浜/横浜産貿ホール マリネリア
    • Year and Date
      2014-06-27
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  • [Presentation] ヒストンアセチル化酵素GCN5による肝臓の糖新生調節機構の解明2014

    • Author(s)
      酒井 真志人, 辻村 知子, 山地 大介, 八木 孝, 春日 雅人, 松本 道宏
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      第57回日本糖尿病学会年次学術集会
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      大阪国際会議場
    • Year and Date
      2014-05-24
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  • [Presentation] インスリン抵抗性による肝代謝障害の分子機構-肝糖新生と脂肪肝を中心に-2014

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      松本 道宏
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      The 9th Atherosclerosis & Cardiovascular Research Conference
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      ハイアットリージェンシー東京
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      2014-05-17
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  • [Presentation] CITED2-GCN5複合体による肝糖新生調節機構の解明2014

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      酒井 真志人, 春日 雅人, 松本 道宏
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      第87回 日本内分泌学会学術総会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2014-04-25
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  • [Presentation] ヒストンアセチル化酵素GCN5による肝臓の糖新生調節機構の解明2014

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      酒井 真志人, 辻村-早川 知子, 山地 大介, 八木 孝, 春日 雅人, 松本 道宏
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      第51回 日本臨床分子医学会学術集会
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      東京国際フォーラム
    • Year and Date
      2014-04-11
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  • [Presentation] CITED2-GCN5複合体による肝糖新生調節機構の解明

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      松本道宏
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      第28回日本糖尿病・肥満動物学会年次学術集会
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      宮崎
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      松本道宏
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      酒井真志人
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      宮崎
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      東京
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      山地大介
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      東京
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    • Author(s)
      Matsumoto M.
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      1st Korea-Japan Diabetes Forum, 26th Spring Congress of Korean Diabetes Association
    • Place of Presentation
      ICC JEJU, Korea
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  • [Presentation] CITED2: a new player in hormonal regulation of hepatic gluconeogenesis

    • Author(s)
      Matsumoto M.
    • Organizer
      2nd Annual World Congress of Diabetes-2013
    • Place of Presentation
      Xi’an, China
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      Sakai M.
    • Organizer
      1st Annual Helmholtz-Nature Medicine Diabetes Conference
    • Place of Presentation
      Munich, Germany
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    • Invited
  • [Presentation] Central Role of Fasting Inducible CITED2-GCN5 Interaction in Hepatic Gluconeogenesis.

    • Author(s)
      Matsumoto M.
    • Organizer
      Asia-Pacific Diabetes and Obesity (APDO) Study Group symposium 2013
    • Place of Presentation
      Tokyo
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      Sakai M.
    • Organizer
      International Symposium on Transcription and Metabolism 2013
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      Awaji, Hyogo
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      Tsujimura-Hayakawa T.
    • Organizer
      International Symposium on Transcription and Metabolism 2013
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      Awaji, Hyogo
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      International Symposium on Transcription and Metabolism 2013
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      Awaji, Hyogo
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      Matsumoto M.
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      Vancouver, British Columbia, Canada
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      Kuala Lumpur, Malaysi
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      辻村 知子
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      酒井 真志人
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      名古屋国際会議場(愛知県)
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      酒井 真志人
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      第49回日本臨床分子医学会学術総会
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      みやこめっせ(京都府)
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      松本 道宏
    • Organizer
      International Conference on Diabetes and Metabolism
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Related Report
      2012 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] CITED2: a new player in hormonal regulation of hepatic gluconeogenesis.

    • Author(s)
      松本 道宏
    • Organizer
      Asia-Pacific Diabetes and Obesity Study Group Symposium
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Related Report
      2012 Research-status Report
    • Invited
  • [Book] 糖尿病学20132013

    • Author(s)
      松本道宏
    • Total Pages
      11
    • Publisher
      診断と治療社
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Book] 期待されるチアゾリジン薬2013

    • Author(s)
      松本道宏
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      フジメディカル出版
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Book] 糖尿病の分子標的と治療薬事典2013

    • Author(s)
      松本道宏
    • Total Pages
      13
    • Publisher
      羊土社
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Book] 糖尿病の分子標的と治療薬事典2013

    • Author(s)
      酒井真志人
    • Total Pages
      8
    • Publisher
      羊土社
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 糖尿病治療用医薬組成物及びその有効成分のスクリーニング方法2012

    • Inventor(s)
      松本 道宏
    • Industrial Property Rights Holder
      松本 道宏
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2012-258468
    • Filing Date
      2012-11-27
    • Related Report
      2012 Research-status Report

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Published: 2013-05-31   Modified: 2019-07-29  

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