高次クロマチン構造解析・ゲノム編集による脂肪細胞特異的な遺伝子発現制御機構の解明

2016 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 15K09378
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 青山 倫久 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (50645538)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 糖尿病 / 肥満 / 脂肪細胞 / 発生・分化 / 遺伝子 / 転写制御 / 高次クロマチン構造 / ゲノム編集

研究実績の概要

脂肪細胞の分化は転写因子のカスケードにより調節されており、中でもマスターレギュレーターであるPPARγとC/EBPαのポジティブフィードバックループは重要な役割を果たすと考えられているが、PPARγによるC/EBPα遺伝子の転写制御領域（エンハンサー）は現在まで不明であった。これまでの我々の検討で、ChIP-seqによるPPARγ結合部位のゲノムワイドな解析などから、既存のアプローチでは明らかでなかったC/EBPα遺伝子の遠位領域に存在する複数のエンハンサー候補領域を同定した。分化に伴いこれらの領域は、エンハンサー上の転写因子とプロモーター上のPolII間を架橋するMED1サブユニットの高度な集積を認め、スーパーエンハンサーを形成していた。ゲノム領域間の3次元的な近接関係を検出する4C (circular chromosome conformation capture)-seqや3C (Chromosome Conformation Capture)法の解析では、遠位エンハンサーとプロモーター間に分化により増強する近接関係を認めた。PPARγによるC/EBPα遺伝子の転写制御において、CTCFを介したスーパーエンハンサーを有するクロマチンループの形成が重要である可能性が示唆された。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成28年度について予定していた研究目的は、ほぼ達成し、おおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

平成28年度について予定していた研究目的は、ほぼ達成し、おおむね順調に進展していると考えられるため、引き続き当初の計画通り、研究を推進する予定である。

研究成果

• [学会発表] 脂肪細胞におけるスーパーエンハンサーループの形成を介したPPARγによるC/EBPα遺伝子の転写制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 青山倫久、脇裕典、井上剛、岡部篤史、堤修一、若林賢一、中村正裕、于静、平池勇雄、和田洋一郎、酒井寿郎、油谷浩幸、山内敏正、門脇孝
  • 学会等名: 第28回分子糖尿病学シンポジウム
  • 発表場所: タワー 111（富山県富山市）
  • 年月日: 2016-12-03
• [学会発表] 高次クロマチン構造解析による脂肪細胞におけるPPARγによるC/EBPα遺伝子の転写制御機構の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 青山倫久、脇裕典、井上剛、岡部篤史、堤修一、若林賢一、中村正裕、于静、平池勇雄、和田洋一郎、酒井寿郎、油谷浩幸、山内敏正、門脇孝
  • 学会等名: 第37回日本肥満学会
  • 発表場所: 東京ファッションタウンビル（東京都江東区）
  • 年月日: 2016-10-08
• [学会発表] 脂肪細胞におけるスーパーエンハンサーループの形成を介したPPARγによるC/EBPα遺伝子の転写制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 青山倫久、脇裕典、井上剛、岡部篤史、堤修一、若林賢一、中村正裕、于静、平池勇雄、和田洋一郎、酒井寿郎、油谷浩幸、山内敏正、門脇孝
  • 学会等名: 第21回アディポサイエンス・シンポジウム
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター（大阪府豊中市）
  • 年月日: 2016-08-20
  • 招待講演
• [学会発表] 脂肪細胞における遠位エンハンサーを介したPPARγによるC/EBPα遺伝子の転写制御機構の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 青山倫久、脇裕典、若林賢一、井上剛、中村正裕、岡部篤史、堤修一、于静、藤田隆教、岩部真人、岩部美紀、杉山拓也、植木浩二郎、和田洋一郎、児玉龍彦、酒井寿郎、油谷浩幸、山内敏正、門脇孝
  • 学会等名: 第15回生体機能研究会
  • 発表場所: 兵庫県立淡路夢舞台国際会議場（兵庫県淡路市）
  • 年月日: 2016-07-02
• [学会発表] Formation of a Super-Enhancer Loop Contributes to Transactivation of Cebpa Expression by PPARγ during Adipocyte Differentiation (oral presentation) (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomohisa Aoyama, Hironori Waki, Ken-ichi Wakabayashi, Tsuyoshi Inoue, Masahiro Nakamura, Jing Yu, Atsushi Okabe, Shuichi Tsutsumi, Masato Iwabu, Miki Okada-Iwabu, Kohjiro Ueki, Youichiro Wada, Juro Sakai, Hiroyuki Aburatani, Tatsuhiko Kodama, Toshimasa Yamauchi and Takashi Kadowaki
  • 学会等名: American Diabetes Association 76th Scientific Sessions
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 2016-06-11
  • 国際学会
• [学会発表] 脂肪細胞における遠位エンハンサーを介したPPARγによるC/EBPα遺伝子の転写制御機構の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 青山倫久、脇裕典、若林賢一、井上剛、岡部篤史、堤修一、中村正裕、藤田隆教、岩部真人、岩部美紀、杉山拓也、植木浩二郎、和田洋一郎、酒井寿郎、児玉龍彦、油谷浩幸、山内敏正、門脇孝
  • 学会等名: 第59回日本糖尿病学会年次学術集会
  • 発表場所: 京都市勧業館みやこめっせ（京都府京都市）
  • 年月日: 2016-05-20
• [学会発表] 脂肪細胞における遠位エンハンサーを介したPPARγによるC/EBPα遺伝子の転写制御機構の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 青山倫久、脇裕典、若林賢一、井上剛、岡部篤史、堤修一、中村正裕、藤田隆教、岩部真人、岩部美紀、杉山拓也、植木浩二郎、和田洋一郎、酒井寿郎、児玉龍彦、油谷浩幸、山内敏正、門脇孝
  • 学会等名: 第89回日本内分泌学会学術総会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府京都市）
  • 年月日: 2016-04-21