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석선미 (Sun Mi Seok) 저자 이메일 보기
University of Illinois at Urbana-Champaign
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Fasting-induced JMJD3 histone demethylase epigenetically activates mitochondrial fatty acid β-oxidation
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Abstract
Jumonji D3 (JMJD3) histone demethylase epigenetically regulates development and differentiation, immunity, and tumorigenesis by demethylating a gene repression histone mark, H3K27-me3, but a role for JMJD3 in metabolic regulation has not been described. SIRT1 deacetylase maintains energy balance during fasting by directly activating both hepatic gluconeogenic and mitochondrial fatty acid β-oxidation genes, but the underlying epigenetic and gene-specific mechanisms remain unclear. In this study, JMJD3 was identified unexpectedly as a gene-specific transcriptional partner of SIRT1 and epigenetically activated mitochondrial β-oxidation, but not gluconeogenic, genes during fasting. Mechanistically, JMJD3, together with SIRT1 and the nuclear receptor PPARα, formed a positive autoregulatory loop upon fasting-activated PKA signaling and epigenetically activated β-oxidation?promoting genes, including Fgf21, Cpt1a, and Mcad. Liver-specific downregulation of JMJD3 resulted in intrinsic defects in β-oxidation, which contributed to hepatosteatosis as well as glucose and insulin intolerance. Remarkably, the lipid-lowering effects by JMJD3 or SIRT1 in diet-induced obese mice were mutually interdependent. JMJD3 histone demethylase may serve as an epigenetic drug target for obesity, hepatosteatosis, and type 2 diabetes that allows selective lowering of lipid levels without increasing glucose levels.
논문정보
- 형식: Research article
- 게재일: 2018년 06월 (BRIC 등록일 2018-06-25)
- 연구진: 국외연구진
- 분야: Cell_Biology
광유전학의 과거, 현재와 미래[Neuron]
김윤석
발표: 김윤석 (Stanford University)
일자: 2020년 7월 30일 (목) 오후 02시 (한국시간)
언어: 한국어
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