2023 Fiscal Year Annual Research Report
シグナル感知エピゲノム酵素による世代を超えた環境適応機構の解明
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21H04826
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
酒井 寿郎 東北大学, 医学系研究科, 教授 (80323020)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川村 猛 東京大学, アイソトープ総合センター, 准教授 (70306835)
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| Project Period (FY) |
2021-04-05 – 2024-03-31
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| 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 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超高齢化社会を迎え、肥満を原因とする生活習慣病に加え、サルコペニアなどの加齢に伴う疾患が増えており、その対策は健康な寿命を延伸するために緊急な課題である。近年、中高年の生活習慣病のなりやすさ体質がすでに母親の栄養状態を介して胎児の期間に記憶されているというDevelopmental origins of health and disease（DOHaD）仮説が注目されているが分子機構の詳細は不明である。本研究では、「栄養環境を感知するヒストン脱メチル化酵素」に着目し、世代を超えたエピゲノム制御機構を解明することを目的とする。本研究で得られる知見は、その分子基盤に基づく生活習慣病の予防・治療法を創出し、健康寿命の延伸による国民生活の質の向上に貢献する。
ヒストン脱メチル化酵素の遺伝子点変異により酵素活性のみを阻害したマウスを作製して代謝表現型を解析したところ、野生型マウスに比べて強く肥満を呈し、ベージュ脂肪細胞特異的遺伝子発現の低下、脂肪組織における血管密度の低下と神経支配の不全が認められた。そこで、脂肪組織、神経、血管特異的な欠損マウスの作製と解析を進めた。ヒストン脱メチル化酵素のPOMC神経特異的欠損マウスを作製したところ、摂餌量、体重、脂肪重量の増加およびエネルギー消費量の低下が観察された。次に、前駆脂肪細胞特異的欠損マウスを作製したところ、体重と脂肪重量の増加、エネルギー消費量の低下、糖代謝異常が認められた。さらに、脂肪細胞分化におけるヒストン脱メチル化酵素の働きは細胞外のグルコース依存的に機能することを見出した。薬理的刺激に応じて後天的かつ血管内皮細胞特異的にヒストン脱メチル化酵素を欠損するマウスの作製にも成功し、解析を進めている。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] A TLR4/TRAF6-dependent signaling pathway mediates NCoR coactivator complex formation for inflammatory gene activation2024
Author(s)
Abe Y, Kofman ER, Ouyang Z, Cruz-Becerra G, Spann NJ, Seidman JS, Troutman TD, Stender JD, Taylor H, Fan W, Link VM, Shen Z, Sakai J, Downes M, Evans RM, Kadonaga JT, Rosenfeld MG, Glass CK.
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Journal Title
Proceedings of the National Academy of Sciences
Volume: 121
Pages: e2316104121
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Crucial role of iron in epigenetic rewriting during adipocyte differentiation mediated by JMJD1A and TET2 activity2023
Author(s)
Suzuki T, Komatsu T, Shibata H, Tanioka A, Vargas D, Kawabata-Iwakawa R, Miura F, Masuda S, Hayashi M, Tanimura-Inagaki K, Morita S, Kohmaru J, Adachi K, Tobo M, Obinata H, Hirayama T, Kimura H, Sakai J, Nagasawa H, Itabashi H, Hatada I, Ito T, Inagaki T.
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Journal Title
Nucleic Acids Research
Volume: 51
Pages: 6120～6142
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] RANK ligand converts the NCoR/HDAC3 co-repressor to a PGC1β- and RNA-dependent co-activator of osteoclast gene expression2023
Author(s)
Abe Y, Kofman ER, Almeida M, Ouyang Z, Ponte F, Mueller JR, Cruz-Becerra G, Sakai M, Prohaska TA, Spann NJ, Resende-Coelho A, Seidman JS, Stender JD, Taylor H, Fan W, Link VM, Cobo I, Schlachetzki JCM, Hamakubo T, Jepsen K, Sakai J, Downes M, Evans RM, Yeo GW, Kadonaga JT, Manolagas SC, Rosenfeld MG, Glass CK.
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Journal Title
Molecular Cell
Volume: 83
Pages: 3421～3437.e11
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Hypoxia activates SREBP2 through Golgi disassembly in bone marrow-derived monocytes for enhanced tumor growth2023
Author(s)
Nakahara R, Aki S, Sugaya M, Hirose H, Kato M, Maeda K, Sakamoto DM, Kojima Y, Nishida M, Ando R, Muramatsu M, Pan M, Tsuchida R, Matsumura Y, Yanai H, Takano H, Yao R, Sando S, Shibuya M, Sakai J, Kodama T, Kidoya H, Shimamura T, Osawa T.
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Journal Title
The EMBO Journal
Volume: 42
Pages: e114032
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] 妊娠前の親の寒冷曝露が子の褐色脂肪組織の活性と肥満度に与える影響2023
Author(s)
米代武司, 松下真美, 布施沙由理, 黒岩美幸, 黒澤裕子, 山本恭子, 山岡敏明, 飯田誠, 隈健一, 中村尚, 浜岡隆文, 酒井寿郎, 斉藤昌之
Organizer
第77回日本栄養・食糧学会大会
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[Presentation] 父性寒冷刺激による次世代の熱産生脂肪細胞の運命決定機構2023
Author(s)
菅原優人, 魏宇辰, 金紫越, 岡本真由美, 楊超然, 張琳, 安澤隼人, 西羽美, 木下賢吾, 米代武司, 松村欣宏, 酒井寿郎
Organizer
日本生化学会東北支部 第89回例会・シンポジウム
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[Presentation] 脂肪組織におけるヒストン脱メチル化酵素JMJD1A の代謝調節機構の解明2023
Author(s)
寒河江陽菜, 伊藤亮, 荒井誠, Myagmar Tumenjargal, 崔賢美, 趙亞楠, 寺西仁志, 花田礼子, 米代武司, 松村欣宏, 酒井寿郎
Organizer
第44回日本肥満学会
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