2023 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of epigenome dynamics that determines adipocyte differentiation
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22K06178
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
松村 欣宏 秋田大学, 医学系研究科, 教授 (20375257)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | エピゲノム / ヒストンアセチル化 / ヒストン脱アセチル化 / エンハンサー / 脂肪細胞分化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脂肪細胞は全身のエネルギー代謝恒常性に関わり、その機能異常は肥満、2型糖尿病などの生活習慣病の発症と関係する。脂肪細胞は外的環境変化を感知し、細胞の質と数を変化させる。外的環境変化に対し、細胞はシグナル伝達を介して速やかに応答する一方、環境変化が持続するとエピゲノムを介して遺伝子発現を変化させる。本研究では脂肪細胞分化での鍵となるエピゲノムの動的変化を解明することを目的とする。本研究で得られる成果は、生活習慣病の効果的な予防・治療法への足がかりとなる。
脂肪細胞分化に関わるSETD5は核内受容体コリプレッサーNCoR, ヒストン脱アセチル化酵素HDAC3と転写抑制複合体を形成することで脂肪細胞分化を抑制する。SETD5を含む転写抑制複合体は、時間依存的に脂肪細胞分化のマスターレギュレーター遺伝子のエンハンサーに局在し、ヒストンアセチル化と遺伝子発現を抑制する。タンパク質の動的制御の解析から、分化誘導刺激を受けるとSETD5が後期促進複合体APC/Cによるユビキチン化を受けプロテアソーム経路で分解され、エンハンサー上のヒストンアセチル化が促進することが明らかとなった。また、ヒストンH3の9番目のリジンのメチル化に関わるSETDB1-MBD1-MCAF1複合体との関わりを調べたところ、SETD5複合体とSETDB1複合体は協調的にマスターレギュレーター遺伝子の発現を抑制することを見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度見出した脂肪細胞分化を抑制する転写抑制複合体について、その動的制御を解析することにより、SETD5のユビキチン化-プロテアソーム分解によるエンハンサーの活性化という新たなエピゲノム制御機構を明らかにした。また、ヒストンH3K9のメチル化を介して転写抑制に関わるSETDB1複合体とSETD5複合体が協調的に働く機構も見出している。よって本研究課題はおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
培養脂肪細胞で見出したSETD5複合体によるエンハンサーのエピゲノム制御機構について、マウスへの細胞移植実験を行い、生体内におけるその役割を解析する。
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| Causes of Carryover |
予定していた生化学・分子生物学実験、動物実験の一部を、次年度に行うことになった。生化学・分子生物学実験、動物実験を行う物品費を使用する。また得られた研究成果を学会発表するため旅費を使用する。
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[Journal Article] Mitochondrial biogenesis in white adipose tissue mediated by JMJD1A-PGC-1 axis limits age-related metabolic disease2024
Author(s)
Ito R, Xie S, Tumenjargal M, Sugahara Y, Yang C, Takahashi H, Arai M, Inoue SI, Uchida A, Nakano K, Choi H, Yang G, Zhao Y, Yamaguchi R, Jin H, Sagae H, Wada Y, Tanaka T, Kimura H, Kodama T, Aburatani H, Takeda K, Inagaki T, Osborne TF, Yoneshiro T, Matsumura Y, Sakai J.
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Journal Title
iScience
Volume: 27(4)
Pages: 109398
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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