高次クロマチン構造解析・ゲノム編集による脂肪細胞特異的な遺伝子発現制御機構の解明

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K09378
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 青山 倫久 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (50645538)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 糖尿病 / 肥満 / 脂肪細胞 / 発生・分化 / 遺伝子 / 転写制御 / 高次クロマチン構造 / ゲノム編集

Outline of Annual Research Achievements

脂肪細胞の分化は転写因子のカスケードにより調節されており、中でもマスターレギュレーターであるPPARγとC/EBPαのポジティブフィードバックループは重要な役割を果たすと考えられているが、PPARγによるC/EBPα遺伝子の転写制御領域（エンハンサー）は現在まで不明であった。これまでの我々の検討で、ChIP-seqによるPPARγ結合部位のゲノムワイドな解析などから、既存のアプローチでは明らかでなかったC/EBPα遺伝子の遠位領域に存在する複数のエンハンサー候補領域を同定した。分化に伴いこれらの領域は、エンハンサー上の転写因子とプロモーター上のPolII間を架橋するMED1サブユニットの高度な集積を認め、スーパーエンハンサーを形成していた。ゲノム領域間の3次元的な近接関係を検出する4C (circular chromosome conformation capture)-seqや3C (Chromosome Conformation Capture)法の解析では、遠位エンハンサーとプロモーター間に分化により増強する近接関係を認めた。PPARγによるC/EBPα遺伝子の転写制御において、CTCFを介したスーパーエンハンサーを有するクロマチンループの形成が重要である可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成28年度について予定していた研究目的は、ほぼ達成し、おおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

平成28年度について予定していた研究目的は、ほぼ達成し、おおむね順調に進展していると考えられるため、引き続き当初の計画通り、研究を推進する予定である。

Research Products

• [Presentation] 脂肪細胞におけるスーパーエンハンサーループの形成を介したPPARγによるC/EBPα遺伝子の転写制御 (2016)
  • Author(s): 青山倫久、脇裕典、井上剛、岡部篤史、堤修一、若林賢一、中村正裕、于静、平池勇雄、和田洋一郎、酒井寿郎、油谷浩幸、山内敏正、門脇孝
  • Organizer: 第28回分子糖尿病学シンポジウム
  • Place of Presentation: タワー 111（富山県富山市）
  • Year and Date: 2016-12-03
• [Presentation] 高次クロマチン構造解析による脂肪細胞におけるPPARγによるC/EBPα遺伝子の転写制御機構の解析 (2016)
  • Author(s): 青山倫久、脇裕典、井上剛、岡部篤史、堤修一、若林賢一、中村正裕、于静、平池勇雄、和田洋一郎、酒井寿郎、油谷浩幸、山内敏正、門脇孝
  • Organizer: 第37回日本肥満学会
  • Place of Presentation: 東京ファッションタウンビル（東京都江東区）
  • Year and Date: 2016-10-08
• [Presentation] 脂肪細胞におけるスーパーエンハンサーループの形成を介したPPARγによるC/EBPα遺伝子の転写制御 (2016)
  • Author(s): 青山倫久、脇裕典、井上剛、岡部篤史、堤修一、若林賢一、中村正裕、于静、平池勇雄、和田洋一郎、酒井寿郎、油谷浩幸、山内敏正、門脇孝
  • Organizer: 第21回アディポサイエンス・シンポジウム
  • Place of Presentation: 千里ライフサイエンスセンター（大阪府豊中市）
  • Year and Date: 2016-08-20
  • Invited
• [Presentation] 脂肪細胞における遠位エンハンサーを介したPPARγによるC/EBPα遺伝子の転写制御機構の解析 (2016)
  • Author(s): 青山倫久、脇裕典、若林賢一、井上剛、中村正裕、岡部篤史、堤修一、于静、藤田隆教、岩部真人、岩部美紀、杉山拓也、植木浩二郎、和田洋一郎、児玉龍彦、酒井寿郎、油谷浩幸、山内敏正、門脇孝
  • Organizer: 第15回生体機能研究会
  • Place of Presentation: 兵庫県立淡路夢舞台国際会議場（兵庫県淡路市）
  • Year and Date: 2016-07-02
• [Presentation] Formation of a Super-Enhancer Loop Contributes to Transactivation of Cebpa Expression by PPARγ during Adipocyte Differentiation (oral presentation) (2016)
  • Author(s): Tomohisa Aoyama, Hironori Waki, Ken-ichi Wakabayashi, Tsuyoshi Inoue, Masahiro Nakamura, Jing Yu, Atsushi Okabe, Shuichi Tsutsumi, Masato Iwabu, Miki Okada-Iwabu, Kohjiro Ueki, Youichiro Wada, Juro Sakai, Hiroyuki Aburatani, Tatsuhiko Kodama, Toshimasa Yamauchi and Takashi Kadowaki
  • Organizer: American Diabetes Association 76th Scientific Sessions
  • Place of Presentation: New Orleans, USA
  • Year and Date: 2016-06-11
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 脂肪細胞における遠位エンハンサーを介したPPARγによるC/EBPα遺伝子の転写制御機構の解析 (2016)
  • Author(s): 青山倫久、脇裕典、若林賢一、井上剛、岡部篤史、堤修一、中村正裕、藤田隆教、岩部真人、岩部美紀、杉山拓也、植木浩二郎、和田洋一郎、酒井寿郎、児玉龍彦、油谷浩幸、山内敏正、門脇孝
  • Organizer: 第59回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 京都市勧業館みやこめっせ（京都府京都市）
  • Year and Date: 2016-05-20
• [Presentation] 脂肪細胞における遠位エンハンサーを介したPPARγによるC/EBPα遺伝子の転写制御機構の解析 (2016)
  • Author(s): 青山倫久、脇裕典、若林賢一、井上剛、岡部篤史、堤修一、中村正裕、藤田隆教、岩部真人、岩部美紀、杉山拓也、植木浩二郎、和田洋一郎、酒井寿郎、児玉龍彦、油谷浩幸、山内敏正、門脇孝
  • Organizer: 第89回日本内分泌学会学術総会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館（京都府京都市）
  • Year and Date: 2016-04-21