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Targeted erasure of DNA methylation by TET3 drives adipogenic reprogramming and differentiation

DNA甲基化 重编程 DNA去甲基化 脂肪生成 甲基化DNA免疫沉淀 表观遗传学 生物 甲基化 亚硫酸氢盐测序 转录因子 脂肪细胞 细胞生物学 分子生物学 DNA 遗传学 基因表达 基因 生物化学 脂肪组织
作者
Jeu Park,Dohoon Lee,Seokjin Ham,Jiyoung Oh,Jung‐Ran Noh,Yun Kyung Lee,Yoon Jeong Park,Gung Lee,Sun-Hee Han,Ji Seul Han,Ye Young Kim,Yong Geun Jeon,Han Nahmgoong,Kyung Cheul Shin,Sung Min Kim,Sung Hee Choi,Chul‐Ho Lee,Jiyoung Park,Tae-Young Roh,Sun Kim,Jae Bum Kim
出处
期刊:Nature metabolism [Springer Nature]
卷期号:4 (7): 918-931 被引量:9
标识
DOI:10.1038/s42255-022-00597-7
摘要

DNA methylation is a crucial epigenetic modification in the establishment of cell-type-specific characteristics. However, how DNA methylation is selectively reprogrammed at adipocyte-specific loci during adipogenesis remains unclear. Here, we show that the transcription factor, C/EBPδ, and the DNA methylation eraser, TET3, cooperatively control adipocyte differentiation. We perform whole-genome bisulfite sequencing to explore the dynamics and regulatory mechanisms of DNA methylation in adipocyte differentiation. During adipogenesis, DNA methylation selectively decreases at adipocyte-specific loci carrying the C/EBP binding motif, which correlates with the activity of adipogenic promoters and enhancers. Mechanistically, we find that C/EBPδ recruits a DNA methylation eraser, TET3, to catalyse DNA demethylation at the C/EBP binding motif and stimulate the expression of key adipogenic genes. Ectopic expression of TET3 potentiates in vitro and in vivo adipocyte differentiation and recovers downregulated adipogenic potential, which is observed in aged mice and humans. Taken together, our study highlights how targeted reprogramming of DNA methylation through cooperative action of the transcription factor C/EBPδ, and the DNA methylation eraser TET3, controls adipocyte differentiation.
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