• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

新しいゲノム遺伝子相関を創出する脊椎動物特有の遠位エンハンサーによる進化

公募研究

研究領域ゲノム・遺伝子相関:新しい遺伝学分野の創成
研究課題/領域番号 26113720
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

隅山 健太  国立研究開発法人理化学研究所, 生命システム研究センター, ユニットリーダー (00370114)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2015年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2014年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
キーワードゲノム編集 / cis-element / ノックアウトマウス / 進化 / 転写制御
研究実績の概要

新奇器官が進化するとき、既存の遺伝子が新たな発現を獲得し新しいネットワークが生まれ器官の発生制御プログラムが完成する。そこでは高度に調律されたシス調節因子の成立が必要である。哺乳類進化にとって重要なステップである胎盤進化はこのモデル系として最適である。
胎盤発生とその進化に重要な役割を果たしているHoxA13遺伝子およびDlx3-4遺伝子とその胎盤エンハンサー関連領域を解析するため、まず近年急速に発展しているゲノム編集技術の改良を進めた。連携研究者の理研・岡田康志チームリーダーとの共同研究により独自の改良を加えたsuperTALENによるマウス受精卵への高効率直接ゲノム編集法を確立することに成功した。さらにCRISPR/Cas9システムの改良によりF0世代でほぼ100%ノックアウトを実現する技術を確立した(Sunagawa, Sumiyama et al. Cell reports 2016, Tatsuki et al. Neuron 2016)。この技術を応用してHoxA13遺伝子およびDlx3-4遺伝子コード領域・非コード領域双方の主要因子の各種ノックアウト・ノックインマウス作製を進め、これまでに複数の系統確立に成功した。第一世代のDlx3, Dlx4の遺伝子コード領域ノックアウトマウスの表現型は、Dlx3で胎盤の形成不全・毛の発生異常など、これまでの報告および予想と一致するものであった。今後は非コード領域のノックイン・ノックアウトマウスの作製をさらに進めるとともに、すでに樹立した非コード領域ノックアウトマウスとコード領域ノックアウトマウスとの表現型比較を行い、エンハンサー領域毎の表現型の解析を進めてその進化過程についての考察をまとめていく予定である。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Mammalian Reverse Genetics without Crossing Reveals Nr3a as a Short-Sleeper Gene.2016

    • 著者名/発表者名
      Sunagawa GA, Sumiyama K, Ukai-Tadenuma M, Perrin D, Fujishima H, Ukai H, Nishimura O, Shi S, Ohno R, Narumi R, Shimizu Y, Tone D, Ode KL, Kuraku S, Ueda HR.
    • 雑誌名

      Cell Rep.

      巻: 14 号: 3 ページ: 662-677

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2015.12.052

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Involvement of Ca2+-dependent hyperpolarization in sleep duration in mammals2016

    • 著者名/発表者名
      Fumiya Tatsuki, Genshiro A. Sunagawa, Shoi Shi, Etsuo A. Susaki, Hiroko Yukinaga, Dimitri Perrin, Kenta Sumiyama, Maki Ukai-Tadenuma, Hiroshi Fujishima, Rei-ichiro Ohno, Daisuke Tone, Koji L. Ode, Katsuhiko Matsumoto, Hiroki R. Ueda
    • 雑誌名

      Neuron

      巻: 印刷中 号: 1 ページ: 70-85

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2016.02.032

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Directed migration of pulmonary neuroendocrine cells toward airway branches organizes the stereotypic location of neuroepithelial bodies.2015

    • 著者名/発表者名
      Noguchi, M., Sumiyama, K., Morimoto M.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 13 号: 12 ページ: 2679-86

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2015.11.058

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Circuit-dependent striatal PKA and ERK signaling underlies rapid behavioral shift in mating reaction of male mice.2015

    • 著者名/発表者名
      Goto A, Nakahara I, Yamaguchi T, Kamioka Y, Sumiyama K, Matsuda M, Nakanishi S, Funabiki K
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      巻: 112 号: 21 ページ: 6718-6723

    • DOI

      10.1073/pnas.1507121112

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Lineage specific conserved noncoding sequences of plant genomes: their possible role in nucleosome positioning.2014

    • 著者名/発表者名
      Hettiarachchi N., Kryukov K., Sumiyama K., Saitou N
    • 雑誌名

      Genome Biology and Evolution

      巻: 6 号: 9 ページ: 2527-2542

    • DOI

      10.1093/gbe/evu188

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vivo imaging reveals PKA regulation of ERK activity during neutrophil recruitment to inflamed intestines.2014

    • 著者名/発表者名
      Mizuno, R., Kamioka, Y., Kabashima, K., Imajo, M., Sumiyama, K., Nakasho, E., Ito, T., Hamazaki, Y., Okuchi, Y., Sakai, Y., Kiyokawa, E., and Matsuda, M.
    • 雑誌名

      J Exp Med

      巻: 211 号: 6 ページ: 1123-36

    • DOI

      10.1084/jem.20132112

    • NAID

      120005439165

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Genome editing technologies for gene knockout phenotyping on founder mice2015

    • 著者名/発表者名
      Kenta Sumiyama
    • 学会等名
      RIKEN Symposium - The present and the future of synthetic biology
    • 発表場所
      RIKEN KOBE CDB, 兵庫県神戸市
    • 年月日
      2015-12-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Higher expression of Adcyap1gene is associated with altered behavioral and prolonged physiological responses to stress in wild-derived MSM mice2015

    • 著者名/発表者名
      Akira Tanave, Aki Takahashi, Kenta Sumiyama, and Tsuyoshi Koide
    • 学会等名
      29th Annual Conference of the International Mammalian Genome Society
    • 発表場所
      Yokohama Port Opening Memorial Hall, Yokohama, Japan
    • 年月日
      2015-11-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development and application of improved TALE protein2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuho Ikeda, Yoko Terahara, Kenta Sumiyama, Yasushi Okada
    • 学会等名
      第53回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      金沢大学、石川県金沢市
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 簡単で高効率なTol2トランスポゾンシステムと細胞質インジェクションによるトランスジェネシス法2015

    • 著者名/発表者名
      隅山健太
    • 学会等名
      第29回モロシヌス研究会
    • 発表場所
      かんぽの宿 有馬、兵庫県神戸市
    • 年月日
      2015-07-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 高活性型TALE蛋白質の開発とゲノム配列ライブイメージングへの応用2015

    • 著者名/発表者名
      池田一穂、寺原陽子、隅山健太、岡田康志
    • 学会等名
      第67回日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀、東京
    • 年月日
      2015-06-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 非コード領域は何のために存在する?2015

    • 著者名/発表者名
      隅山健太
    • 学会等名
      遺伝研研究集会「ビッグデータ時代の分子進化」
    • 発表場所
      国立遺伝学研究所、静岡県三島市
    • 年月日
      2015-06-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Super-active TALEN with improved stability at 37 degree Celsius enables highly efficient and homogeneous gene knockout in mammalian embryos2014

    • 著者名/発表者名
      Ikeda, K., Y. Terahara, K. Sumiyama, N. Miyashita, Y. Sugita, Y. Okada
    • 学会等名
      the 2014 ASCB/IFCB meeting
    • 発表場所
      Pennsylvania Convention Center, Philadelphia, PA, USA
    • 年月日
      2014-12-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 集団遺伝研究部門とゲノム編集の時代2014

    • 著者名/発表者名
      隅山 健太
    • 学会等名
      木村資生先生生誕90年祝賀シンポジウム
    • 発表場所
      国立遺伝学研究所、静岡県三島市
    • 年月日
      2014-11-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] TALE蛋白DNA結合ドメインの改変による高活性TALEN2014

    • 著者名/発表者名
      池田一穂、寺原陽子、隅山健太、宮下尚之、岡田康志
    • 学会等名
      第4回ゲノム編集研究会
    • 発表場所
      広島国際会議場ダリア、広島県広島市
    • 年月日
      2014-10-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 哺乳類分子進化研究におけるゲノム編集技術の有用性と残された問題点2014

    • 著者名/発表者名
      隅山 健太
    • 学会等名
      遺伝研研究集会「ゲノム編集時代の分子進化」
    • 発表場所
      国立遺伝学研究所、静岡県三島市
    • 年月日
      2014-06-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] 「遺伝子が語る生命38億年の謎 - なぜ、ゾウはネズミより長生きか?」 国立遺伝学研究所 (編) 第Ⅱ部 人類進化の謎 第8章 ヒトゲノムの暗黒部分の謎―どのような遺伝子の変化がヒトを進化させてきたのか?2014

    • 著者名/発表者名
      隅山健太
    • 出版者
      悠書館
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] 「ゲノム編集革命」現代化学2014年8月号2014

    • 著者名/発表者名
      岡田康志
    • 出版者
      株式会社東京化学同人
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi