2015 Fiscal Year Annual Research Report
栄養環境によるヒストンメチル化制御機構の解明
Publicly Offered Research
Project Area | Crosstalk of transcriptional control and energy pathways by hub metabolites |
Project/Area Number |
26116708
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Research Institution | The University of Tokyo |
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) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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Keywords | エピゲノム / メタボリックシンドローム / ヒストン脱メチル化酵素 / 脂肪細胞分化 |
Outline of Annual Research Achievements |
脂肪細胞分化において転写抑制に働くH3K9ジメチルをはずすヒストン脱メチル化酵素を系統的にRNA干渉法(siRNA)によってノックダウンしたところ、白色脂肪細胞のモデル細胞である3T3-L1脂肪細胞で解糖系遺伝子の発現をエピジェネティックに制御するJMJDヒストン脱メチル化酵素を同定した。JMJDヒストン脱メチル化酵素のノックダウンで、Fabp4やアディポネクチンなど脂肪細胞の分化マーカー遺伝子は概ねコントロールのsiRNAと同レベルまで上昇したが、解糖系遺伝子のSlc2a4, Hk2, Gpi1, Pfkp, Gapdhなどはほとんど上昇せず、ヒストンH3K9のジメチルが外れていないことが示唆された。 今後、IDH3の酵素活性を半分に減らす程度の変異体を発現させるなどして検証を進める。同様にJMJDヒストン脱メチル化酵素活性部位の変異体を発現させてレスキューできるかなど検証する。 αKGは解糖系が亢進することでTCAサイクルでの産生が上昇する。産生されたαKGはJMJDヒストン脱メチル化酵素を補酵素として活性化し、さらに解糖系遺伝子発現を上昇させ、結果として解糖系を亢進させ、脂肪蓄積を増加させることから、この系はポジティブフィードバックループをつくり、高グルコース高インスリン血症を誘導する過栄養、肥満の状況を栄養学的に悪化させるサイクルにも関与しうることが判明した。
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Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(23 results)
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[Journal Article] The KDM3A-KLF2-IRF4 axis maintains myeloma cell survival2016
Author(s)
Ohguchi H, Hideshima T, Bhasin MK, Gorgun GT, Santo L, Cea M, Mimura N, Suzuki R, Tai Y-T, Carrasco RD, Raje N, Richardson PG, Harigae H, Sanda T, Sakai J, Anderson KC
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 7
Pages: 10258
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] JMJD1A is a signal-sensing scaffold that regulates acute chromatin dynamics via SWI/SNF association for thermogenesis2015
Author(s)
Abe Y, Rozqie R, Matsumura Y, Kawamura T, Nakaki R, Tsurutani Y, Tanimura-Inagaki K, Shiono A, Magoori K, Nakamura K, Ogi S, Kajimura S, Kimura H, Tanaka T, Fukami K, Osborne TF, Kodama T, Aburatani H, Inagaki T, Sakai J.
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 6
Pages: 7052
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Analysis of the subcellular localization of the human histone methyltransferase SETDB12015
Author(s)
Tachibana K, Gotoh E, Kawamata N, Ishimoto K, Uchihara Y, Iwanari H, Sugiyama A, Kawamura T, Mochizuki Y, Tanaka T, Sakai J, Hamakubo T, Kodama T, Doi T.
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Journal Title
Biochemical and Biophysical Research Communications
Volume: 465
Pages: 725-731
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] H3K4/H3K9me3 Bivalent Chromatin Domains Targeted by Lineage-Specific DNA Methylation Pauses Adipocyte Differentiation2015
Author(s)
Matsumura Y, Nakaki R, Inagaki T, Yoshida A, Kano Y, Kimura H, Tanaka T, Tsutsumi S, Nakao M, Doi T, Fukami K, Osborne TF, Kodama T, Aburatani H, Sakai J
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Journal Title
Molecular Cell
Volume: 60
Pages: 584-596
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] H3K4/H3K9me3 Bivalent Chromatin Domains Targeted by Lineage-Specific DNA Methylation Pauses Adipogenesis.2016
Author(s)
Yoshihiro Matsumura, Ryo Nakaki, Takeshi Inagaki, Ayano Yoshida, Yuka Kano, Hiroshi Kimura, Toshiya Tanaka, Shuichi Tsutsumi, Mitsuyoshi Nakao, Takefumi Doi, Kiyoko Fukami, Timothy F. Osborne, Tatsuhiko Kodama, Hiroyuki Aburatani, and Juro Sakai
Organizer
The Keystone Symposia -Chromatin and Epigenetics
Place of Presentation
Whistler, Canada
Year and Date
2016-03-01
Int'l Joint Research
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[Presentation] PKA dependent phospho-switch on JMJD1A regulates higher-order chromatin dynamics via SWI/SNF and PPARγ association for thermogenesis.2015
Author(s)
Yohei Abe, Royhan Rozqie, Yoshihiro Matsumura, Takeshi Kawamura, Ryo Nakaki, Shotaro Ogi, Toshiya Tanaka, Tatsuhiko Kodama, Hiroyuki Aburatani, Takeshi Inagaki, Juro Sakai
Organizer
EMBO Conference on Nuclear Receptors
Place of Presentation
Ajaccio, Corsica, France
Year and Date
2015-09-24 – 2015-09-28
Int'l Joint Research
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[Presentation] JMJD1A Regulates Metabolic Gene Expression by Mediating Long-Range Genomic Interactions in Response to β-Adrenergic Stimulation under Cold Environment2015
Author(s)
Inagaki, T., Abe, Y., Rozqie, R., Matsumura, Y., Kawamura, T., Nakaki, R., Kodama, T., Aburatani, H., Sakai, J.
Organizer
THE 40th NAITO CONFERENCE ON Epigenetics-From Histone Code to Therapeutic Strategy
Place of Presentation
Sapporo
Year and Date
2015-09-17
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[Presentation] 脂肪細胞における新規エピゲノム制御機構2015
Author(s)
稲垣毅, 阿部陽平, Rozqie Royhan, 松村欣宏, 川村猛, 仲木竜, 鶴谷悠也, 谷村恭子, 田中十志也, 児玉龍彦, 油谷浩幸, 酒井寿郎
Organizer
第52回日本臨床分子医学会学術集会
Place of Presentation
京都
Year and Date
2015-04-11
Invited
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