2020 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of lifestyle-related diseases development due to environmental factors and epigenetic memory
| Project/Area Number |
16H06390
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
酒井 寿郎 東北大学, 医学系研究科, 教授 (80323020)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松村 欣宏 東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (20375257)
川村 猛 東京大学, アイソトープ総合センター, 准教授 (70306835)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-05-31 – 2021-03-31
|
| Keywords | 肥満 / 生活習慣病 / 脂肪細胞 / エピゲノム / 翻訳後修飾 / 適応熱産生 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
エピゲノムは塩基配列によらずDNAやヒストンの化学修飾による遺伝子の発現制御機構であり、生活習慣病発症に深く関与することが示唆されている。2型糖尿病を始め、肥満に起因した生活習慣病の発症進展に脂肪組織は重要な役割を持つ。脂肪組織は個体がおかれた環境に応じて動的に量と質を変化させる。余剰な栄養環境下では白色脂肪細胞は脂肪を蓄え肥大化する一方、寒冷環境下で脂肪を燃焼するベージュ脂肪細胞が新たに産生され、個体の生活環境の適応に大きく関与し、その破綻は生活習慣病の原因となる。
我々は、環境変化を感知するエピゲノム修飾酵素に着目し、寒冷刺激によるエピゲノム修飾酵素のリン酸化修飾とこれにより特異的に誘導されるタンパク質複合体の形成 (1st step) 、これに続くエピゲノム変化 (2nd step) の二段階機構によって、脂肪燃焼に関わる遺伝子発現を持続的に制御することを解明した。このメカニズムについてマウス個体レベルでの検証を行い、寒冷環境により誘発されるエピゲノム変化が、ベージュ脂肪細胞の産生と肥満抑制に働くことを解明した。さらに、エピゲノム修飾酵素のリン酸化を負に制御するタンパク質に着目し、そのタンパク質の発現抑制は脂肪燃焼に関わる遺伝子発現とベージュ脂肪細胞の産生を増強させることを解明した。
一方、脂肪蓄積に関与する白色脂肪細胞では、前駆脂肪細胞において、エピゲノム修飾酵素の活性が消失してもエピゲノムの維持を可能とする代償的な制御機構を明らかにした。また、細胞分裂と同調したエピゲノム制御因子の時空間制御によって、エピゲノムの状態を前駆細胞から成熟白色脂肪細胞へとシフトさせる新たな制御機構を解明した。
本研究では、環境を感知するエピゲノム酵素群がどのように脂肪細胞の量・質を制御し、個体における代謝を決定するかを解明し、肥満に起因した生活習慣病の新規の予防・治療標的の可能性を提示した。
|
| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
-
-
-
[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
Pages: 720～720
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] Spatiotemporal dynamics of SETD5-containing NCoR-HDAC3 complex determines enhancer activation for adipogenesis2021
Author(s)
Matsumura Y, Ito R, Yajima A, 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 SI, Kimura H, Wada Y, Kodama T, Inagaki T, Osborne TF, Aburatani H, Node K, Sakai J.
-
Journal Title
Nature Communications
Volume: 12
Pages: 7045
DOI
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
Pages: 102758～102758
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
-
[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
eLife
Volume: 10
Pages: e66865
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
-
[Journal Article] PPARα activation directly upregulates thrombomodulin in the diabetic retina2020
Author(s)
Shiono A, Sasaki H, Sekine R, Abe Y, Matsumura Y, Inagaki T, Tanaka T, Kodama T, Aburatani H, Sakai J, Takagi H.
-
Journal Title
Scientific Reports
Volume: 10
Pages: 10837
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
[Journal Article] Pemafibrate, a selective PPARα modulator, prevents non-alcoholic steatohepatitis development without reducing the hepatic triglyceride content2020
Author(s)
Sasaki Y, Asahiyama M, Tanaka T, Yamamoto S, Murakami K, Kamiya W1, Matsumura Y, Osawa T, Anai M, Fruchart JC, Aburatani H, Sakai J, Kodama T.
-
Journal Title
Scientific Reports
Volume: 10
Pages: 7818
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
