代謝を網羅的に制御するエピゲノムシグナル機構の解明

• 研究課題/領域番号: 25291002
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 分子生物学
• 研究機関: 群馬大学 (2016-2017); 東京大学 (2013-2015)
• 研究代表者: 稲垣 毅 群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (10507825)
• 連携研究者: 酒井 寿郎 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (80323020) ; 油谷 浩幸 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (10202657) ; 藤田 敏郎 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任研究員 (10114125) ; 川村 猛 東京大学, アイソトープ総合センター, 准教授 (70306835)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円); 2016年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2015年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2014年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2013年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
• キーワード: エピゲノム / クロマチン構造 / ヒストン脱メチル化酵素 / JMJD1A / 熱産生 / 褐色脂肪 / クロマチン再構成 / エピジェネティクス / 糖脂質代謝 / クロマチン / Pparg / アドレナリン受容体 / 寒冷 / ホスファターゼ / 褐色脂肪細胞 / UCP1 / 核内受容体 / ＪＭＪＤ１Ａ

研究成果の概要

肥満や糖尿病の成因を理解する上で、代謝関連遺伝子の転写制御機構を解明することは重要である。我々は、ヒストン脱メチル化酵素JMJD1Aの欠損マウスが肥満やインスリン抵抗性、熱産生異常を示すという発見に基づき、JMJD1Aによる熱産生制御機構を研究した。その結果、短期の寒冷によるアドレナリン刺激をうけるとJMJD1Aの265番目のセリンがリン酸化されることを見出した。さらに、リン酸化されたJMJD1Aがヌクレオソーム再構成複合体SWI/SNFと核内受容体PPARγとともに複合体を形成し、熱産生関連遺伝子の遠位エンハンサーとプロモーターの近接化を誘導して標的遺伝子の発現を促進する機構を解明した。

研究成果

• [国際共同研究] カリフォルニア大学サンフランシスコ校(米国)
• [国際共同研究] カルフォルニア大学サンフランシスコ校(米国)
• [雑誌論文] Zinc transporter ZIP13 suppresses beige adipocyte biogenesis and energy expenditure by regulating C/EBP-β expression. (2017)
  • 著者名/発表者名: Fukunaka A, Fukada T, Bhin J, Suzuki L, Tsuzuki T, Takamine Y, Bin BH, Yoshihara T, Ichinoseki-Sekine N, Naito H, Miyatsuka T, Takamiya S, Sasaki T, Inagaki T, Kitamura T, Kajimura S, Watada H, Fujitani Y.
  • 雑誌名: PLoS Genet. 巻: 13(8) 号: 8 ページ: 1-23
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1006950
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Regulations of Adipocyte Phenotype and Obesity by IRX3. Positive or Negative? (2017)
  • 著者名/発表者名: Inagaki T.
  • 雑誌名: eBioMedicine 巻: 24 ページ: 7-8
  • DOI: 10.1016/j.ebiom.2017.09.032
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] T1R3 homomeric sweet taste receptor regulates adipogenesis through Gas-mediated microtubules disassembly and Rho activation in 3T3-L1 cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Masubuchi, Y. Nakagawa, J. Medina, M. Nagasawa, I. Kojima, M. M. Rasenick, T. Inagaki, H. Shibata
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: - 号: 5 ページ: e0176841-e0176841
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0176841
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Transcriptional and epigenetic control of brown and beige adipose cell fate and function (2016)
  • 著者名/発表者名: Inagaki T, Sakai J, Kajimura S.
  • 雑誌名: Nature Reviews Molecular Cell Biology 巻: 17 号: 8 ページ: 480-495
  • DOI: 10.1038/nrm.2016.62
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Transcriptional and epigenetic control of brown and beige adipocyte cell fate and function (2016)
  • 著者名/発表者名: Inagaki T., Sakai J, Kajimura S.*
  • 雑誌名: Nature Reviews Molecular Cell Biology 巻: 掲載確定
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] JMJD1A is a signal-sensing scaffold that regulates acute chromatin dynamics via SWI/SNF association for thermogenesis (2015)
  • 著者名/発表者名: 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.
  • 雑誌名: Nat Commun 巻: 6 号: 1 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1038/ncomms8052
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Research perspectives on the regulation and physiological functions of FGF21 and its association with NAFLD. (2015)
  • 著者名/発表者名: Inagaki T.*
  • 雑誌名: Front. Endocrinol. (Lausanne) 巻: 6 ページ: 147-147
  • DOI: 10.3389/fendo.2015.00147
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] H3K4/H3K9me3 Bivalent Chromatin Domains Targeted by Lineage-Specific DNA Methylation Pauses Adipocyte Differentiation. (2015)
  • 著者名/発表者名: 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.
  • 雑誌名: Molecular Cell 巻: 60 号: 4 ページ: 584-596
  • DOI: 10.1016/j.molcel.2015.10.025
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] JMJD1A is a signal-sensing scaffold that regulates acute chromatin dynamics via SWI/SNF association for thermogenesis (2015)
  • 著者名/発表者名: 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 T.F., Kodama T., Aburatani H., Inagaki T.*, Sakai J.* (*Corresponding author)
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 印刷中
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The FBXL10/KDM2B Scaffolding Protein Associates with Novel Polycomb Repressive Complex-1 to Regulate Adipogenesis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Inagaki T, Iwasaki S, Matsumura Y, Kawamura T, Tanaka T, Abe Y, Yamasaki A, Tsurutani Y, Yoshida A, Chikaoka Y, Nakamura K, Magoori K, Nakaki R, Osborne TF, Fukami K, Aburatani H, Kodama T, Sakai J
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 290 号: 7 ページ: 4163-77
  • DOI: 10.1074/jbc.m114.626929
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] PPARβ/δ activation of CD300a controls intestinal immunity. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tanaka T, Tahara-Hanaoka S, Nabekura T, Ikeda K, Jiang S, Tsutsumi S, Inagaki T, Magoori K, Higurashi T, Takahashi H, Tachibana K, Tsurutani Y, Raza S, Anai M, Minami T, Wada Y, Yokote K, Doi T, Hamakubo T, Auwerx J, Gonzalez FJ, Nakajima A, Aburatani H, Naito M, Shibuya A, Kodama T, Sakai J.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 4 号: 1 ページ: 5412-5412
  • DOI: 10.1038/srep05412
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 肝の体性幹様細胞を機能肝細胞に効率よく分化誘導する補助肝臓の作成 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小暮公孝、柴田 宏、長澤雅裕、中川祐子、李龍飛、小島至、稲垣 毅、根本雅明、石崎利、桑野博行、幕内雅敏
  • 学会等名: 第117回日本外科学会定期学術集会
• [学会発表] マクロファージに発現するT1R3ホモマー甘味受容体の機能 (2017)
  • 著者名/発表者名: 李龍飛、メディナ ヨハン、長澤雅裕、稲垣 毅、柴田 宏
  • 学会等名: 第60回日本糖尿病学会年次学術集会
• [学会発表] ヒストン修飾酵素複合体形成による遺伝子発現調節 (2017)
  • 著者名/発表者名: 稲垣 毅、阿部陽平、Rozqie Royhan、岩崎 聡、松村欣宏、児玉龍彦、油谷浩幸、酒井寿郎
  • 学会等名: 第11回日本エピジェネティクス研究会年会
• [学会発表] 脂肪細胞の機能・性質を制御するエピゲノム機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 稲垣 毅
  • 学会等名: 第16回生体機能研究会
• [学会発表] 脂肪細胞の性質決定に関わるヒストンメチル化制御機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 稲垣 毅
  • 学会等名: 第40回分子生物学会
  • 招待講演
• [学会発表] ヒストン脱メチル化酵素JMJD1Aの肥満、糖尿病における機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 稲垣 毅、酒井寿郎
  • 学会等名: 第31回日本糖尿病・肥満動物学会年次学術集会（シンポジウム)
  • 招待講演
• [学会発表] 転写調節因子とクロマチン構造変化を介した糖脂質代謝制御機構の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 稲垣 毅
  • 学会等名: 第89回日本内分泌学会学術総会
  • 発表場所: 京都国際会館 (京都府)
  • 年月日: 2016-04-09
  • 招待講演
• [学会発表] 転写調節因子とクロマチン構造変化を介した糖脂質代謝制御機構の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 稲垣 毅
  • 学会等名: 第89回 日本内分泌学会学術総会
  • 招待講演
• [学会発表] ヒストン修飾酵素による脂肪細胞制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 稲垣 毅、阿部陽平、Rozqie Royhan、松村欣宏、岩崎聡、梶村真吾、田中十志也、児玉龍彦、油谷浩幸、酒井寿郎
  • 学会等名: 第59回日本糖尿病学会年次学術集会（シンポジウム）
  • 招待講演
• [学会発表] JMJD1A複合体による熱産生のエピゲノム制御機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 稲垣 毅、阿部陽平、Rozqie Royhan、松村欣宏、仲木竜、川村猛、梶村真吾、児玉龍彦、油谷浩幸、酒井寿郎
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会（シンポジウム）
  • 招待講演
• [学会発表] 寒冷刺激に応答するクロマチン構造の調節機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 稲垣 毅
  • 学会等名: Adiposcience in Hiroshima 2nd
  • 発表場所: Oriental Hotel Hiroshima (広島県)
  • 年月日: 2015-11-25
  • 招待講演
• [学会発表] Regulation of Higher-order Chromatin Structure during Thermogenesis in Brown Adipocytes (2015)
  • 著者名/発表者名: 稲垣 毅、阿部 陽平、Royhan Rozqie、松村 欣宏、梶村 真吾、酒井 寿郎
  • 学会等名: The 46th NIPS International Symposium
  • 発表場所: Nagoya Congress Center (愛知県)
  • 年月日: 2015-10-03
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] エピゲノム研究から見た一卵性双生児 (2015)
  • 著者名/発表者名: 稲垣 毅
  • 学会等名: 第 16 回日本内分泌学会関東甲信越支部学術集会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場 (千葉県)
  • 年月日: 2015-09-26
  • 招待講演
• [学会発表] アディポバイオロジーを制御するヒストン脱メチル化酵素JMJD1Aの修飾シグナル (2015)
  • 著者名/発表者名: 稲垣 毅、阿部 陽平、Royhan Rozqie、松村 欣宏、梶村 真吾、児玉 龍彦、油谷 浩幸、酒井 寿郎
  • 学会等名: 第５８回日本糖尿病学会年次学術集会
  • 発表場所: 下関市民会館 (山口県)
  • 年月日: 2015-05-22
  • 招待講演
• [学会発表] 脂肪細胞における新規エピゲノム制御機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 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
  • 学会等名: 第５２回日本臨床分子医学会学術集会
  • 発表場所: 京都みやこめっせ (京都府)
  • 年月日: 2015-04-11
  • 招待講演
• [学会発表] 脂肪細胞における新規エピゲノム制御機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 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
  • 学会等名: 第５２回日本臨床分子医学会学術集会
  • 発表場所: 京都みやこメッセ
  • 年月日: 2015-04-11
  • 招待講演
• [学会発表] FBXL10によるエピゲノム複合体を介した脂肪細胞分化調節機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 4.稲垣 毅、岩崎 聡、松村欣宏、川村 猛、阿部陽平、吉田文乃、中村加奈子、馬郡健太、仲木 竜、田中十志也、児玉龍彦、油谷浩幸、酒井寿郎
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会 （ワークショップ）
  • 発表場所: 神奈川県横浜市パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-25
• [学会発表] エネルギー代謝を制御するJMJD1Aによる新規のエピゲノム制御機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 稲垣 毅
  • 学会等名: 第１４回 Islet Biology 研究会
  • 発表場所: 東京都千代田区都市センター
  • 年月日: 2014-08-02
  • 招待講演
• [学会発表] JMJDIA Regulates Metabolic Gene Expression by Mediating Long-Range Genomic Interactions in Response to β-Adrenergic Stimulation (2014)
  • 著者名/発表者名: 稲垣 毅
  • 学会等名: 第４６回日本動脈硬化学会総会・学術集会 (English session)
  • 発表場所: 東京都新宿区京王プラザホテル
  • 年月日: 2014-07-11
  • 招待講演
• [学会発表] Regulation of energy expenditure mediated by post-transcriptional modifications of Jmjd1a
  • 著者名/発表者名: 稲垣毅、阿部陽平、鶴谷悠也、ロイハンロズキ、川村猛、、松村欣宏、酒井寿郎
  • 学会等名: 第１０回インスリン抵抗性とメタボリックシンドローム研究会
  • 発表場所: 東京都新宿区
• [学会発表] エピゲノムと核内受容体を介した代謝調節
  • 著者名/発表者名: 稲垣 毅
  • 学会等名: 糖尿病・内分泌ステップアップセミナー2013
  • 発表場所: 長野県松本市
  • 招待講演
• [学会発表] Fbxl10 controls adipogenesis through inhibiting clonal expansion by forming an epigenetic regulator complex
  • 著者名/発表者名: 稲垣毅、岩崎聡、川村猛、阿部陽平、吉田文乃、中村加奈子、馬郡健太、田中十志也、松村欣宏、酒井寿郎
  • 学会等名: International Symposium on Transcriptional and Metabolism
  • 発表場所: 兵庫県淡路島
• [備考] 群馬大学生体調節研究所
  • URL: http://www.imcr.gunma-u.ac.jp
• [備考] 群馬大学生体調節研究所代謝エピジェネティクス分野
  • URL: http://epigenetics.imcr.gunma-u.ac.jp/en/
• [備考] 稲垣毅 東京大学代謝医学分野酒井研究室
  • URL: http://www.mm.rcast.u-tokyo.ac.jp/member/inagaki.html
• [備考] 東京大学先端科学技術研究センター 研究者プロフィール
  • URL: http://www.rcast.u-tokyo.ac.jp/ja/people/staff-inagaki_takeshi.html
• [備考] LSBM 稲垣毅
  • URL: http://www.lsbm.org/staff/inagaki.html
• [備考] 稲垣毅 東京大学代謝医学分野酒井研究室
  • URL: http://www.mm.rcast.u-tokyo.ac.jp/member/inagaki.html
• [備考] 東京大学先端科学技術研究センター 研究者プロフィール
  • URL: http://www.rcast.u-tokyo.ac.jp/ja/people/staff-inagaki_takeshi.html
• [備考] LSBM 稲垣毅
  • URL: http://www.lsbm.org/staff/inagaki.html