PPARγ転写調節におけるクロマチン構造、インスレーターの役割のゲノムワイド解析

染色质结构的全基因组分析以及绝缘子在 PPARγ 转录调控中的作用

• 批准号: 10J03451
• 负责人: 四谷 理沙 (廣瀬 理沙)
• 金额: $ 0.9万
• 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: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J03451/
• 关键词: 脂肪細胞分化; エピゲノム; PPARγ; 次世代シークエンサー; オープンクロマチン領域; ChIP-seq; FAIRE-seq

本年度は昨年確立したオープンクロマチン構造を検出するFormaldehyde-Assisted Isolahon of Regulatory Elements(FAIRE)法を用いて、脂肪細胞分化の制御因子としてPPARγがどの程度の重要性と寄与の程度を明らかにすること、PPARγ以外の重要な新しい転写因子の同定を目的として3T3-L1脂肪細胞、NIH-3T3マウス胎仔由来線維芽細胞における脂肪細胞に特異的なオープンクロマチン領域の解析を行った。FAIRE-seqの結果、脂肪細胞の分化で重要な役割を果たす遺伝子の周囲には多くのオープンクロマチン領域が存在し、脂肪細胞の分化前後で非プロモーター領域のFAIRE peakがダイナミックに変化することが示唆された。また、FAIRE peakの一部はPPARγの結合領域と重なることが観察された昨年の結果に加え、オープンクロマチン領域はクラスターを形成していることが示唆され、脂肪細胞特異的なFAIREピークの45.3%がPPARγと、11.7%がC/EBPαの結合領域とオーバーラップしていることが明らかとなった。続いて脂肪細胞特異的なFAIRE peakに対してモチーフ解析を行った結果、これまでに脂肪細胞の分化と関連が明らかでなかった転写因子がモチーフに結合する候補として挙がった。その候補のうち、われわれはNFI familyに着目し、NFIの脂肪細胞分化における役割を明らかにすることを試みた。まずChIP assayでNFIが脂肪細胞特異的なFAIRE peakを占有していることを確認し、NFI familyのうちNFIA、NFIBが脂肪細胞の分化を誘導することが明らかにした。また、3T3-L1脂肪細胞にNFIAを過剰発現させると、PPARγなどの脂肪細胞分化に特異的な遺伝子の発現が誘導され、脂肪滴が蓄積されることを明らかにした。更に、dominant-negative NFIA(NFIA-DN)やsiRNAによるNFIA、NFIBの抑制により、PPARγなどの脂肪細胞の分化に特異的な遺伝子の発現と脂肪滴の蓄積が抑制された。そして、最後に脂肪細胞の分化能を明らかにするため、3T3-L1脂肪細胞の分化前とNIH-3T3マウス胎仔由来線維芽細胞のFAIRE peakを比較し、3T3-L1と同様にモチーフ解析を行った。3T3-L1の分化前/NIH-3T3細胞のratioが高いものを候補とし、現在、実際に3T3-L1細胞(day0)とNIH-3T3細胞でmRNAの発現を比較し、NIH-3T3に対して3T3-L1(day0)の発現が有意に高いことを確認している。

今年，我们将使用甲醛辅助隔离调节系统，该系统可检测去年建立的开放染色质结构。使用 Elements (FAIRE) 方法，我们旨在阐明 PPARγ 作为脂肪细胞分化调节剂的重要性和贡献，并鉴定除 PPARγ 之外的重要新转录因子。我们分析了 NIH-3T3 小鼠胚胎成纤维细胞中脂肪细胞特异性的开放染色质区域。细胞。 FAIRE-seq结果表明，在脂肪细胞分化中起重要作用的基因周围存在许多开放染色质区域，并且非启动子区域中的FAIRE峰在脂肪细胞分化之前和之后发生动态变化。此外，除了去年的结果中观察到部分 FAIRE 峰与 PPARγ 结合区域重叠外，还发现开放染色质区域形成簇，占脂肪细胞特异性 FAIRE 峰的 45.3%。 11.7%与PPARγ和C/EBPα的结合区域重叠。接下来，我们对脂肪细胞特异性 FAIRE 峰进行基序分析，结果，之前未明确与脂肪细胞分化相关的转录因子被鉴定为与基序结合的候选因子。在这些候选者中，我们重点关注 NFI 家族，并试图阐明 NFI 在脂肪细胞分化中的作用。首先，我们通过 ChIP 测定证实 NFI 占据脂肪细胞特异性 FAIRE 峰，并揭示 NFI 家族成员 NFIA 和 NFIB 诱导脂肪细胞分化。他们还发现，3T3-L1 脂肪细胞中过度表达 NFIA 会诱导脂肪细胞分化特异性基因（例如 PPARγ）的表达，并积累脂滴。此外，显性失活 NFIA (NFIA-DN) 和 siRNA 对 NFIA 和 NFIB 的抑制抑制了脂肪细胞分化特异性基因的表达，例如 PPARγ，以及脂滴的积累。最后，为了明确脂肪细胞的分化潜力，我们比较了分化前的3T3-L1脂肪细胞和NIH-3T3小鼠胚胎来源的成纤维细胞的FAIRE峰，并以与3T3-L1相同的方式进行了基序分析。我们选择了3T3-L1预分化/NIH-3T3细胞比例高的细胞，目前正在实际比较3T3-L1细胞（第0天）和NIH-3T3细胞之间的mRNA表达，并且已经证实表达3T3-L1(day0) 的值明显较高。

项目成果

PPARγ-Adiponectin-Dependent and-Independent Effects of Telmisartan on Obesity and Metabolism

替米沙坦对肥胖和代谢的 PPARγ-脂联素依赖性和非依赖性影响

• 发表时间: 2011
• 作者: K.Nakano;Y.Kajitani;H.Tatano;中野一慶・梶谷義雄・多々納裕一;加藤真申子・大西賢治・金澤忠博・日野林俊彦・南徹弘;四谷(廣瀬)理沙
• 通讯作者: 四谷(廣瀬)理沙