ヒストン脱メチル化酵素のタンパク質翻訳後修飾を基盤としたエネルギー消費機構の解明

基于组蛋白去甲基酶的蛋白质翻译后修饰阐明能量消耗机制

• 批准号: 16J11548
• 负责人: 阿部 陽平
• 金额: $ 2.08万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J11548/
• 关键词: ヒストン脱メチル化酵素JMJD1A; ベージュ化; 熱産生; エピゲノム変化; UCP1; リン酸化; Ｈ３Ｋ９脱メチル化; 寒冷; ベージュ脂肪細胞; 寒冷刺激; タンパク質複合体; H3K9; PRDM16

本研究では、β-アドレナリンシグナルを感知したヒストン脱メチル化酵素 JMJD1A が、熱産生遺伝子の H3K9 脱メチル化を引き起こすことで、脂肪細胞のベージュ化を誘導することを解明した。（１）褐色脂肪組織での熱産生に H3K9 脱メチル化が必要なのか？寒冷刺激（4 度、6 時間）を与えたマウスの褐色脂肪組織では、UCP1 の遺伝子およびタンパク質発現が増加するが、Ucp1 遺伝子領域の H3K9me2 レベルは非常に低いままで、寒冷の有無で変化は見られなかった。すなわち、褐色脂肪組織での熱産生には H3K9 脱メチル化は関与しないことを証明した。（２）白色脂肪組織のベージュ化による熱産生に JMJD1A による H3K9 脱メチル化が必要なのか？JMJD1A-S265A-KI マウスに長期寒冷刺激（4 度、1 週間）を与えた白色脂肪組織では、UCP1 の遺伝子およびタンパク質発現が野生型マウスと比較して抑制されていた。その原因として、JMJD1A-S265A-KI マウスでは、寒冷刺激（β-アドレナリンシグナル）を JMJD1A が S265 のリン酸化によって感知できず、標的遺伝子に JMJD1A がリクルートされるのが妨げられていることを、JMJD1A-ChIP アッセイによって明らかにした。また、これに伴って、熱産生遺伝子の H3K9 脱メチル化も抑制されていることを H3K9me2-ChIP アッセイによって証明した。以上をまとめ、最終的に、「Histone demethylase JMJD1A coordinates acute and chronic adaptation to cold stress via thermogenic phospho-switch」というタイトルで Naure Communications 誌にアクセプトされた。

In this study, β-Analysis enzyme, β-Analysis enzyme, JMJD1A, and heat-generating enzyme, H3K9, were detected. The detoxification of fat cells is induced by the detoxification of adipocytes. (1) Is it necessary to remove H3K9 from heat-generating brown adipose tissue? Cold stimulation (4 degrees, 6 hours) を与えたマウスのBrown adipose tissue では, UCP1 の伝子およびタンパク性発 appear が Increase plus するが, Ucp1 伝子区のH3K9me2 レベルは Very low いままで, cold の有无で変化は见られなかった.すなわち, brown adipose tissue heat generation には H3K9 dehydration and しないことを proved した. (2) Is it necessary to remove the heat of white adipose tissue? JMJD1A H3K9 Is it necessary to remove fat? JMJD1A-S265A-KI マウスにLong-term cold stimulation (4 degrees, 1 week) を and えたwhite adipose tissue では, UCP1の伝子およびタンパク性発appears がWild type マウスと compares して suppresses されていた.そのCauseとして, JMJD1A-S265A-KI マウスでは, cold stimulation (β-アドレナリンシグナル)を JMJD1A が S265のリンacidified によってsensing できず、target 缝子に JMJD1A JMJD1A-ChIP アッセイによって明らかにした.また、これに合って、Thermogenic 缝子の H3K9 dehydration inhibition されていることを H3K9me2-ChIPアッセイによってprovesした. Above をまとめ, final に, "Histone demethylase JMJD1A coordinates acute and chronic adaptation to cold stress via thermogenic phospho-switch" というタイトルで Naure Communications 志にアクセプトされた.

项目成果

The Lipid 「特集 エピゲノムとメタボリズムのクロストーク・プロテオーム解析から解明されたリジン脱メチル化酵素の熱産生における新たな役割」

脂质“专题：通过表观基因组代谢串扰和蛋白质组分析揭示赖氨酸脱甲基酶在生热作用中的新作用”

• 发表时间: 2017
• 作者: 阿部陽平;松村欣宏;稲垣毅;酒井寿郎
• 通讯作者: 酒井寿郎

Histone demethylase JMJD1A coordinates acute and chronic adaptation to cold stress via thermogenic phospho-switch.

• DOI: 10.1038/s41467-018-03868-8
• 发表时间: 2018-04-19
• 期刊: Nature communications
• 影响因子: 16.6
• 作者: Abe Y;Fujiwara Y;Takahashi H;Matsumura Y;Sawada T;Jiang S;Nakaki R;Uchida A;Nagao N;Naito M;Kajimura S;Kimura H;Osborne TF;Aburatani H;Kodama T;Inagaki T;Sakai J
• 通讯作者: Sakai J

糖尿病学２０１６

糖尿病学 2016

• 发表时间: 2016
• 作者: 酒井寿郎;阿部陽平;松村欣宏;稲垣毅
• 通讯作者: 稲垣毅