エネルギーセンサーによるクロマチンダイナミクス制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 16K13042
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 応用健康科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 酒井 寿郎 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (80323020)
• 連携研究者: 川村 猛 東京大学, アイソトープ総合センター, 准教授 (70306835) ; 木村 宏 東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (30241392) ; 油谷 浩幸 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (10202657) ; 稲垣 毅 群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (10507825) ; 松村 欣宏 東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (20375257) ; 阿部 陽平 東京大学, 先端科学技術研究センター, 学振特別研究員 (80771063)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 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 / 生活習慣病

研究成果の概要

AMPキナーゼ (AMPK）は、細胞内のエネルギーセンサーとして代謝、細胞増殖、リプログラミングに重要な役割を担う。インシリコ解析からヒストン脱メチル化酵素JMJD1AはAMPKのモチーフを複数有していることから、AMPKによるJMJD1Aリン酸化の可能性を解析した。インビトロアッセイではJMJD1Aタンパク質はAMP依存的にリン酸化されることがフォスタグゲルやAMPK基質抗体などによって明らかとされた。さらにリン酸化プロテオミクス解析から十数個のセリン・スレオニン残基のAMPKによるリン酸化部位を同定した。内在性JMJD1AのAMPKによるリン酸化アミノ酸残基特定はいまだ途上にある。

研究成果

• [雑誌論文] Histone demethylase JMJD1A coordinates acute and chronic adaptation to cold stress via thermogenic phospho-switch. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yohei Abe, Yosuke Fujiwara, Hiroki Takahashi, Yoshihiro Matsumura, Tomonobu Sawada, Shuying Jiang, Ryo Nakaki, Aoi Uchida, Noriko Nagao, Makoto Naito, Shingo Kajimura, Hiroshi Kimura, Timothy F. Osborne, Hiroyuki Aburatani, Tatsuhiko Kodama, Takeshi Inagaki, Juro Sakai
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 9 号: 1 ページ: 1566-1566
  • DOI: 10.1038/s41467-018-03868-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] KDM3A coordinates actin dynamics with intraflagellar transport to regulate cilia stability. (2017)
  • 著者名/発表者名: 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.
  • 雑誌名: J Cell Biol. 巻: 216 号: 4 ページ: 999-1013
  • DOI: 10.1083/jcb.201607032
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Degradation of human Lipin-1 by BTRC E3 ubiquitin ligase (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishimoto Kenji、Hayase Ayaka、Kumagai Fumiko、Kawai Megumi、Okuno Hiroko、Hino Nobumasa、Okada Yoshiaki、Kawamura Takeshi、Tanaka Toshiya、Hamakubo Takao、Sakai Juro、Kodama Tatsuhiko、Tachibana Keisuke、Doi Takefumi
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 488 号: 1 ページ: 159-164
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2017.04.159
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcriptional and epigenetic control of brown and beige adipose cell fate and function. (2017)
  • 著者名/発表者名: Inagaki T, Sakai J, Kajimura S.
  • 雑誌名: Nat Rev Mol Cell Biol. 巻: 18 号: 8 ページ: 527-527
  • DOI: 10.1038/nrm.2017.72
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impact of histone demethylase KDM3A-dependent AP-1 transactivity on hepatotumorigenesis induced by PI3K activation. (2017)
  • 著者名/発表者名: 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.
  • 雑誌名: Oncogene 巻: 印刷中 号: 45 ページ: 6262-6271
  • DOI: 10.1038/onc.2017.222
  • 査読あり
• [学会発表] ヒストン脱メチル化酵素による脂肪細胞の熱産生機構と糖代謝制御機構 (2018)
  • 著者名/発表者名: 酒井寿郎
  • 学会等名: 第52回糖尿病学の進歩
• [学会発表] 脂肪細胞における代謝産物とエピゲノムによるエネルギー代謝調節 (2017)
  • 著者名/発表者名: Eko F. Ariyanto, 松村欣宏, 曽我朋義, 稲垣毅, 酒井寿郎
  • 学会等名: 日本がん分子標的治療学会 第12回トランスレーショナルリサーチワークショップ
  • 発表場所: 都市センターホテル(東京都・千代田区)
  • 年月日: 2017-01-17
• [学会発表] ヒストン脱メチル化酵素のリン酸化と脱メチル化による白色脂肪細胞の褐色化機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 酒井寿郎
  • 学会等名: 第11回エピジェネティクス研究会年会
• [学会発表] エピゲノムを介した白色脂肪細胞分化の制御機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松村欣宏, 仲木竜, 稲垣毅, 油谷浩幸, 酒井寿郎
  • 学会等名: 第35回内分泌学代謝学サマーセミナー
• [学会発表] 脂肪細胞を特徴づける代謝によるエピゲノム制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松村欣宏, Eko Fuji Ariyanto, 曽我朋義, 酒井寿郎
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会
• [学会発表] 寒冷刺激による翻訳後修飾とエピゲノム変化による脂肪細胞のベージュ化機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 酒井寿郎, 阿部陽平, 藤原庸右, 高橋宙大, 児玉龍彦, 油谷浩幸, 松村欣宏, 稲垣毅
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会
• [学会発表] ヒストンメチル化酵素SETDB1のユビキチン化は細胞内局在を制御する (2016)
  • 著者名/発表者名: 松村欣宏, 鹿野優佳, 吉田文乃, 川村猛, 稲垣毅, 酒井寿郎
  • 学会等名: 第89回日本生化学会
  • 発表場所: 仙台国際センター(宮城県・仙台市)
  • 年月日: 2016-09-26
• [学会発表] 絶食でのケトン体産生のメカニズム (2016)
  • 著者名/発表者名: 酒井寿郎
  • 学会等名: 第16回日本抗加齢医学会総会 シンポジウム
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
  • 年月日: 2016-06-10
  • 招待講演
• [備考] 東京大学先端科学技術研究センター酒井研究室/原著論文
  • URL: http://www.mm.rcast.u-tokyo.ac.jp/publications/pubs.html