Artificial regulation of adipocyte differentiation by histone editing using a SunTag method

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K16100
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 43050:Genome biology-related
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: Suzuki Tomohiro 群馬大学, 生体調節研究所, 助教 (00804775)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 脂肪細胞分化 / ヒストンメチル化 / SunTag法 / SETDB1

Outline of Final Research Achievements

Obesity accounts for 20-30% of the Japanese population and is a risk factor for lifestyle-related diseases. In this study, we aimed to inhibit differentiation of adipose progenitor cells into mature adipocytes by artificially controlling chemical modifications of histones that contribute to gene expression without altering the genetic information of the cells. This method successfully suppressed the expression of genes involved in adipocyte differentiation and prevented terminal differentiation into adipocytes by recruiting a histone modifying enzyme in the gene region that regulates adipocyte differentiation. This research is expected to contribute to the development of treatments for obesity in the future.

Free Research Field

エピジェネティクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

dCas9融合ヒストン修飾酵素を用いた従来の研究では、ヒストンメチル化の人工編集による遺伝子発現の制御は困難だった。本研究では、標的遺伝子に複数のヒストン修飾酵素を動員するSunTag法を応用し、脂肪細胞化に関わる遺伝子の発現制御に成功した。また、実際に脂肪細胞化の抑制も可能で、将来的に肥満治療に応用できる可能性がある。本研究で用いた方法は、遺伝子情報の改変を伴わない点で安全である。また、SunTag法はCRISPR-Cas9を基礎とするため、様々な疾患治療で応用が検討されているRNA干渉より特定遺伝子の制御に向いており、遺伝子治療で問題となる非特異性に起因する副作用を克服できる可能性がある。