2017 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of chromatin dynamics by an energy sensor histone demethylase
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16K13042
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
酒井 寿郎 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (80323020)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ヒストン脱メチル化酵素 / 栄養 / AMPキナーゼ / 飢餓時のエピゲノム変化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
AMPKは細胞内のATPの減少を増加に転じさせるように代謝のスイッチを切り換えるセンサーとして機能し、酵素、転写因子をリン酸化し制御する。JMJD1Aヒストン脱メチル化酵素がAMPKの基質としてリン酸化しうる知見を得たため、まずこれを検証することを行った。① in vitroの系では、AMPKリコンビナントタンパク質はJMJD1Aの30近いセリンスレオニンをリン酸化した。これは質量分析による解析であるがフォスタグを用いた検出系でもバンドのシフトが見られ、リン酸化が検証された。
② 一方、細胞の系では、検出系が困難となってしまっており再現が困難な状況に陥っている。そこで、ドミナントポジティブなAMPKをトランスフェクションすることによって検出するタンパク量を増やしてリン酸化を検出する試みを行っている。
③ リン酸化をみるのが困難なため、遺伝子発現でAMPKとの関連を検証する実験系を作った。細胞培地からグルコースを除去した培地で時間経過を追い、標的となり得る遺伝子を解析した。FGFなどが時間依存的に上昇することが再現よく見られた。JMJD1Aがノックダウンされた細胞ではこの上昇がみられず、JMJD1Aの下流にある標的遺伝子であることが予測される。ベージュ化脂肪細胞の分化でもFGFはJMJD1A依存性に誘導され、また、肝臓でのFGFの発現もJMJD1A依存性が見られており、絶食に伴うFGFの上昇がJMJD1Aを介したものである知見を得つつある。
培地からグルコースのみならず、ピルビン酸やグルタミンのようなTCA回路に入り得る養分を欠乏させるなどの検討も行っている。
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[Journal Article] Histone demethylase JMJD1A coordinates acute and chronic adaptation to cold stress via thermogenic phospho-switch.2018
Author(s)
Abe Y, Fujiwara Y, Takahashi H, Matsumura Y, Sawada T, Jiang S, Nakaki R, Uchida A, Nagao N, Naito M, Kajimura S, Kimura H, Osborne TF, Aburatani H, Kodama T, Inagaki T, Sakai J.
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Journal Title
Nat Commun.
Volume: 9
Pages: 1566
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] KDM3A coordinates actin dynamics with intraflagellar transport to regulate cilia stability.2017
Author(s)
Yeyati PL, Schiller R, Mali G, Kasioulis I, Kawamura A, Adams IR, Playfoot C, Gilbert N, van Heyningen V, Wills J, von Kriegsheim A, Finch A, Sakai J, Schofield CJ, Jackson IJ, Mill P.
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Journal Title
J Cell Biol.
Volume: 216
Pages: 999-1013
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Degradation of human Lipin-1 by BTRC E3 ubiquitin ligase.2017
Author(s)
Ishimoto K, Hayase A, Kumagai F, Kawai M, Okuno H, Hino N, Okada Y, Kawamura T, Tanaka T, Hamakubo T, Sakai J, Kodama T, Tachibana K, Doi T.
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Journal Title
Biochem Biophys Res Commun.
Volume: 488(1)
Pages: 159-164
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Impact of histone demethylase KDM3A-dependent AP-1 transactivity on hepatotumorigenesis induced by PI3K activation.2017
Author(s)
Nakatsuka T, Tateishi K, Kudo Y, Yamamoto K, Nakagawa H, Fujiwara H, Takahashi R, Miyabayashi K, Asaoka Y, Tanaka Y, Ijichi H, Hirata Y, Otsuka M, Kato M, Sakai J, Tachibana M, Aburatani H, Shinkai Y, Koike K.
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Journal Title
Oncogene
Volume: 36
Pages: 6262-6271
DOI
Peer Reviewed
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