【本学研究者情報】

〇大学院医学系研究科分子代謝生理学分野　教授　酒井寿郎
研究室ウェブサイト

【発表のポイント】

• 体の中には脂肪細胞になる前の前駆脂肪細胞が存在し、前駆脂肪細胞から脂肪細胞が「できる・できない」を決めるエピゲノム（注1）の仕組みを解明しました。
• タンパク質複合体（注2）の「いつ・どこに・どのように」あるかが、脂肪を蓄える遺伝子の働きを調節していることが明らかとなりました。
• 本研究成果は生活習慣病の予防や新規治療法につながることが期待されます。

【概要】

脂肪組織の中にある白色脂肪細胞（注3）は栄養分を脂肪として蓄え、空腹時にはこれを分解して栄養分を血液中に供給することで飢えから体を守るはたらきがあります。しかし栄養の過剰により摂取と消費のエネルギーバランスが崩れると肥満を発症します。脂肪組織の中には脂肪細胞になる以前の前駆脂肪細胞が存在します。栄養分を過剰に取ると、脂肪細胞は大きくなり、また前駆脂肪細胞から脂肪細胞ができます。遺伝子の発現は、ゲノム上の遠く離れた場所にあるエンハンサーと呼ばれる遺伝子制御部位によって調節されます。脂肪を蓄える遺伝子のエンハンサーは、前駆脂肪細胞では準備状態、脂肪細胞では活性化状態になっています。しかし、準備状態に止める仕組み、活性化状態に変化する仕組みは明らかではありませんでした。

東京大学先端科学技術研究センター／東北大学大学院医学系研究科の酒井寿郎教授、東京大学先端科学技術研究センターの松村欣宏准教授、東北大学大学院医学系研究科の伊藤亮助教、東京大学大学院医学系研究科の矢島あゆむ大学院生（研究当時）らの研究グループは、前駆脂肪細胞のエピゲノム・プロテオミクス解析（注4）を行い、新規のタンパク質複合体が「いつ・どこに・どのように」存在するかが、脂肪を蓄える遺伝子のエンハンサー（注5）の状態を決めることを解明しました。細胞分裂後期に、エンハンサー上で、タンパク質複合体の中の特定のタンパク質が分解されると、エンハンサーが準備状態から活性化状態に変わり、前駆脂肪細胞から脂肪細胞ができることがわかりました（図1）。

本研究成果は生活習慣病の予防や新規治療法につながることが期待されます。

本研究は、文部科学省 科学研究費 基盤研究「環境因子とエピゲノム記憶による生活習慣病発症の解明」、国立研究開発法人 日本医療研究開発機構 革新的先端研究開発支援事業（AMED-CREST）「健康・医療の向上に向けた早期ライフステージにおける生命現象の解明」研究開発領域における研究開発課題「生活習慣病予防に働く早期ライフステージの生活環境記憶の解明」等の支援のもとで行われたものです。

本研究成果は2021年12月2日に国際科学誌『Nature Communications』オンライン版に掲載されました。

【用語解説】

（注1）エピゲノム：
ゲノムの塩基配列以外の後天的に書き換えられる遺伝情報をさす。具体的にはDNAのメチル化、ヒストンのメチル化やアセチル化など。

（注2）タンパク質複合体：
二つ以上のタンパク質からなる複合体。タンパク質-タンパク質相互作用によって作られる。

（注3）白色脂肪細胞：
栄養分を脂肪として蓄える脂肪細胞。空腹時には脂肪を分解して栄養分を血液中に供給する。

（注4）エピゲノム・プロテオミクス解析：
エピゲノム解析は、細胞の中のDNAのメチル化、ヒストンのメチル化やアセチル化などを調べる手法。プロテオミクス解析は、細胞の中の多様な種類のタンパク質を網羅的に調べる手法。

（注5）エンハンサー：
遺伝子の発現を強める機能をもつ制御部位。遺伝子から離れたところに存在する。

詳細（プレスリリース本文）

問い合わせ先

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東北大学大学院医学系研究科 分子代謝生理学分野
教授　酒井 寿郎（さかい　じゅろう）
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E-mail：jmsakai*med.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

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