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Histone demethylase KDM4D cooperates with NFIB and MLL1 complex to regulate adipogenic differentiation of C3H10T1/2 mesenchymal stem cells.
Scientific Reports ( IF 3.8 ) Pub Date : 2020-02-20 , DOI: 10.1038/s41598-020-60049-8 Jang Hyun Choi 1 , Hansol Lee 1
Scientific Reports ( IF 3.8 ) Pub Date : 2020-02-20 , DOI: 10.1038/s41598-020-60049-8 Jang Hyun Choi 1 , Hansol Lee 1
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The coordinated and sequential actions of lineage-specific transcription factors and epigenetic regulators are essential for the initiation and maintenance of cellular differentiation. We here report KDM4D histone demethylase as a key regulator of adipogenesis in C3H10T1/2 mesenchymal stem cells. The depletion of KDM4D results in impaired differentiation, which can be rescued by exogenous KDM4D, PPARγ, and C/EBPα, but not by C/EBPβ. In addition, KDM4D interacts physically and functionally with both NFIB and MLL1 complex to regulate C/EBPα and PPARγ expression upon adipogenic hormonal induction. Although KDM4D is dispensable for the binding of both NFIB and MLL1 complex to the target promoters, the demethylation of tri-methylated H3K9 by KDM4D is required for NFIB and MLL1 complex to deposit tri-methylated H3K4 and activate PPARγ and C/EBPα expression. Taken together, our data provide a molecular framework for lineage-specific transcription factor and histone modifiers to cooperate in adipogenic differentiation, in which KDM4D removes repressive histone marks at genes with a bivalent chromatin domain and allows NFIB and MLL1 complex to promote the expression of key adipogenic regulators.
中文翻译：
组蛋白脱甲基酶KDM4D与NFIB和MLL1复合物协同调节C3H10T1 / 2间充质干细胞的成脂分化。
谱系特异性转录因子和表观遗传调节剂的协调和顺序作用对于启动和维持细胞分化至关重要。我们在这里报告KDM4D组蛋白脱甲基酶作为C3H10T1 / 2间充质干细胞中脂肪形成的关键调节剂。KDM4D的耗尽导致分化受损，这可以通过外源KDM4D，PPARγ和C /EBPα挽救，但不能通过C /EBPβ挽救。此外，KDM4D在脂肪形成激素诱导后与NFIB和MLL1复合体发生物理和功能相互作用，从而调节C /EBPα和PPARγ表达。尽管KDM4D对于NFIB和MLL1复合体与目标启动子的结合都是必不可少的，NFIB和MLL1复合物需要KDM4D对三甲基化的H3K9进行脱甲基，以沉积三甲基化的H3K4并激活PPARγ和C /EBPα表达。综上所述，我们的数据为谱系特异性转录因子和组蛋白修饰剂在成脂分化中的合作提供了分子框架，其中KDM4D去除了具有二价染色质结构域的基因上的抑制性组蛋白标记，并允许NFIB和MLL1复合物促进键的表达成脂调节剂。
更新日期：2020-02-20
中文翻译：
组蛋白脱甲基酶KDM4D与NFIB和MLL1复合物协同调节C3H10T1 / 2间充质干细胞的成脂分化。
谱系特异性转录因子和表观遗传调节剂的协调和顺序作用对于启动和维持细胞分化至关重要。我们在这里报告KDM4D组蛋白脱甲基酶作为C3H10T1 / 2间充质干细胞中脂肪形成的关键调节剂。KDM4D的耗尽导致分化受损，这可以通过外源KDM4D，PPARγ和C /EBPα挽救，但不能通过C /EBPβ挽救。此外，KDM4D在脂肪形成激素诱导后与NFIB和MLL1复合体发生物理和功能相互作用，从而调节C /EBPα和PPARγ表达。尽管KDM4D对于NFIB和MLL1复合体与目标启动子的结合都是必不可少的，NFIB和MLL1复合物需要KDM4D对三甲基化的H3K9进行脱甲基，以沉积三甲基化的H3K4并激活PPARγ和C /EBPα表达。综上所述，我们的数据为谱系特异性转录因子和组蛋白修饰剂在成脂分化中的合作提供了分子框架，其中KDM4D去除了具有二价染色质结构域的基因上的抑制性组蛋白标记，并允许NFIB和MLL1复合物促进键的表达成脂调节剂。
京公网安备 11010802027423号