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석선미 (Sun Mi Seok) 저자 이메일 보기
University of Illinois at Urbana-Champaign
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Fasting-induced FGF21 signaling activates hepatic autophagy and lipid degradation via JMJD3 histone demethylase
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Abstract

Autophagy is essential for cellular survival and energy homeostasis under nutrient deprivation. Despite the emerging importance of nuclear events in autophagy regulation, epigenetic control of autophagy gene transcription remains unclear. Here, we report fasting-induced Fibroblast Growth Factor-21 (FGF21) signaling activates hepatic autophagy and lipid degradation via Jumonji-D3 (JMJD3/KDM6B) histone demethylase. Upon FGF21 signaling, JMJD3 epigenetically upregulates global autophagy-network genes, including Tfeb, Atg7, Atgl, and Fgf21, through demethylation of histone H3K27-me3, resulting in autophagy-mediated lipid degradation. Mechanistically, phosphorylation of JMJD3 at Thr-1044 by FGF21 signal-activated PKA increases its nuclear localization and interaction with the nuclear receptor PPARα to transcriptionally activate autophagy. Administration of FGF21 in obese mice improves defective autophagy and hepatosteatosis in a JMJD3-dependent manner. Remarkably, in non-alcoholic fatty liver disease patients, hepatic expression of JMJD3, ATG7, LC3, and ULK1 is substantially decreased. These findings demonstrate that FGF21-JMJD3 signaling epigenetically links nutrient deprivation with hepatic autophagy and lipid degradation in mammals.

논문정보
- 형식: Research article
- 게재일: 2020년 02월 (BRIC 등록일 2020-02-11)
- 연구진: 국외연구진
- 분야: Genetics
광유전학의 과거, 현재와 미래[Neuron]
김윤석
발표: 김윤석 (Stanford University)
일자: 2020년 7월 30일 (목) 오후 02시 (한국시간)
언어: 한국어
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