エピジェネティクスによる脂肪細胞分化制御因子PPARγの発現制御機構の研究

表观遗传学研究脂肪细胞分化调节因子PPARγ的表达调控机制

• 批准号: 21790864
• 负责人: 脇 裕典
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21790864/
• 关键词: クロマチン; 転写; 脂肪細胞; PPARγ; FAIRE; 次世代シークエンサー; ヒストン; bivalent; 発生・分化; 糖尿病; ゲノム; 転写調節

脂肪細胞特異的な転写調節機構にエピジェネティクスによるクロマチン制御が果たす役割に注目した。次世代シークエンサーを用いて、オープンクロマチン領域を検出するFAIRE-seq、転写因子PPARγ、ヘテロダイマーRXR、ヒストン修飾H3K4me3などのChIP-seqを施行し、3T3-L1脂肪細胞ゲノム上の脂肪細胞特異的な制御領域の同定を試みた。非プロモーター領域のFAIREはエンハンサー型のヒストン修飾(H3K4me1+/me3-)を認め、分化に伴いダイナミックに変化した。機能的にも脂肪細胞特異的な非プロモーターFAIRE領域は脂肪細胞分化で転写が制御される遺伝子、及び脂肪細胞分化や糖脂質代謝関連遺伝子の近傍に濃縮していた。脂肪細胞特異的FAIRE領域の45.3%と11.7%は既知の脂肪細胞分化制御因子であるPPARγとC/EBPαの結合領域とオーバーラップした。脂肪細胞特異的FAIRE領域のDNA配列に対してバイオインフォルマティクスによるモチーフ検索を行ったところ、PPARγやC/EBPとともに、転写因子NFIの結合モチーフが濃縮していた。siRNAによるノックダウンにより3T3-L1の分化が抑制したことから、NFIが脂肪細胞分化に重要な役割を果たしていることが示唆された。一方PPARγのプロモーター領域のヒストン修飾についてChIP-qPCRで検討したところES細胞やMEFにおいてH3K4me3とH3K27me3によるbivalent修飾を認めた。脂肪細胞にコミットしている3T3-L1細胞などではH3K4me3のみの活性型の修飾を示していた。MEFでは脂肪細胞分化に伴いH3K27me3が減少した。H3K27メチル基修飾酵素の過剰発現やノックダウンにより脂肪細胞の分化が制御されることを認め、bivalentドメインの制御が脂肪細胞分化に重要な役割を果たす事が示唆された。

Fat cells specific な planning write regulator に エ ピ ジ ェ ネ テ ィ ク ス に よ る ク ロ マ チ ン suppression が fruit た す "cut に attention し た. Next generation シ ー ク エ ン サ ー を with い て, オ ー プ ン ク ロ マ チ ン field を 検 out す る FAIRE - seq, planning to write factor PPAR gamma, ヘ テ ロ ダ イ マ ー RXR, ヒ ス ト ン modified H3K4me3 な ど の ChIP - seq を し, 3 t3 - L1 fat cells ゲ ノ ム の fat cells on specific な の with suppression field Determine を try みた. Non プ ロ モ ー タ ー field の FAIRE は エ ン ハ ン サ ー type の ヒ ス ト ン modification (H3K4me1 + / me3 -) を recognize め and differentiation に い ダ イ ナ ミ ッ ク に variations change し た. Function of に も fat cells specific な non プ ロ モ ー タ ー FAIRE field は adipocyte differentiation で planning write が suppression さ れ る heritage 伝, and び adipocyte differentiation や traces of sugar, lipid metabolism masato even 伝 son の nearly alongside に enrichment し て い た. 11.7% 45.3% fat cells specific field of FAIRE の と は already know の adipocyte differentiation suppression factor で あ る PPAR gamma と C/EBP alpha の combining domain と オ ー バ ー ラ ッ プ し た. Fat cells specific areas of FAIRE の DNA match column に し seaborne て バ イ オ イ ン フ ォ ル マ テ ィ ク ス に よ る モ チ ー フ 検 cable line を っ た と こ ろ, PPAR gamma や C/EBP と と も に, planning to write factor NFI の combining モ チ ー フ が enrichment し て い た. SiRNA に よ る ノ ッ ク ダ ウ ン に よ り 3 t3 - L1 の が inhibit differentiation し た こ と か ら, NFI が adipocyte differentiation に important な "を cut fruit た し て い る こ と が in stopping さ れ た. One PPAR gamma の プ ロ モ ー タ ー field の ヒ ス ト ン modified に つ い て ChIP - qPCR で beg し 検 た と こ ろ ES cells や MEF に お い て H3K4me3 と H3K27me3 に よ る bivalent modified を recognize め た. Fat cells に コ ミ ッ ト し て い る 3 t3 cells - L1 な ど で は H3K4me3 の み の activity type の modified を shown し て い た. MEFで で adipocyte differentiation に accompanied by the reduction of が H3K27me3が <s:1> た. H3K27 メ チ ル modification enzyme の been turning 発 now や ノ ッ ク ダ ウ ン に よ り fat cells の が suppression さ れ る こ と を confess め, bivalent ド メ イ ン の suppression が adipocyte differentiation に important な "を cut fruit た が す things in business さ れ た.

项目成果

エピジェネティクスによる脂肪細胞分化におけるPPARγ転写制御機構の検討

表观遗传学研究脂肪细胞分化中PPARγ转录控制机制

• 发表时间: 2010
• 作者: 脇裕典;山内敏正;門脇孝;脇裕典;脇裕典
• 通讯作者: 脇裕典

Global Mapping of Cell-Type-Specific Open Chromatin by Formaldehyde-Assisted Isolation of Regulatory Elements (FAIRE) in Adipocytes

通过脂肪细胞中甲醛辅助调节元件分离 (FAIRE) 对细胞类型特异性开放染色质进行全局定位

• 发表时间: 2011
• 作者: 脇裕典;山内敏正;門脇孝;脇裕典
• 通讯作者: 脇裕典

Transcriptional Regulation of Two Splicing Variants of AdipoR2 with Alternative Promoters by PPAR_Y in Adipocytes

脂肪细胞中 PPAR_Y 对 AdipoR2 的两个剪接变体与替代启动子的转录调控

• 发表时间: 2009
• 作者: Hironori Waki;Toshimasa Yamauchi;Jing Yu;Takashi Kadowaki
• 通讯作者: Takashi Kadowaki

1. PPARγ研究の最新動向

1. PPARγ研究最新动态

• 发表时间: 2009
• 期刊: 口本臨床PPARγアゴニスト-基礎・臨床研究の最新動向- 68(2)
• 作者: 脇裕典;山内敏正;門脇孝
• 通讯作者: 門脇孝

Genome-wide Profiling of Cell-Type Specific Chromatin Regulatory Elements in Adipocytes using ChIP-seq for PPARγ/RXRα and FAIRE (Formalin-assisted Isolation of Regulatory Elements)-seq

使用 PPARγ/RXRα 的 ChIP-seq 和 FAIRE（福尔马林辅助的调节元件分离）-seq 对脂肪细胞中细胞类型特异性染色质调节元件进行全基因组分析

• 发表时间: 2010
• 作者: Kino Y;Washizu C;Aquilanti E;Okuno M;Kurosawa M;Yamada M;Doi H;Nukina N.;脇裕典
• 通讯作者: 脇裕典