Role of UHRF1 during oogenesis and early embryogenesis

• Project/Area Number: 15K06803
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Laboratory animal science
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: UNOKI Motoko 九州大学, 生体防御医学研究所, 助教 (30525374)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): OGURA Atsuo 独立法人理化学研究所, バイオリソースセンター, 室長 (20194524) ; YAMAGATA Kazuo 近畿大学, 生物理工学部 遺伝子工学科, 准教授 (10361312) ; ARITA Kyohei 横浜市立大学, 生命医科学研究科, 准教授 (40549648) ; UEDA Koji がん研究会, がん研究所 がんプレシジョン医療研究センター, プロジェクトリーダー (10509110) ; SHARIF Jafar 独立法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 研究員 (00577968)
• Research Collaborator: MAENOHARA Shoji 九州大学, 生体防御医学研究所, 大学院生
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2016: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2015: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: UHRF1 / 卵母細胞 / 初期発生 / 着床前発生 / 生殖細胞 / エピジェネティクス / DNAメチル化 / 卵子 / 卵子形成 / 配偶子形成 / リプログラミング / ヒストン修飾

Outline of Final Research Achievements

UHRF1 is a nuclear factor, which is required for maintenance of DNA methylation with DNMT1 in somatic cells. Interestingly, however, during oogenesis and preimplantation development, most of UHRF1 localizes in the cytoplasm although minor potion of UHRF1 remains to be in the nucleus. We found that the nuclear UHRF1 is partially involved in de novo DNA methylation in the nucleus of oocyte and maintains DNA methylation at the basal levels against genome-wide demetnylation in preimplantation embryos (Maenohara et al., 2017). In addition, we found that UHRF1 maternal knockout embryos show embryonic lethality around preimplantation, UHRF1 is required for constructing cytoskeleton of oocyte, the cytoplasm established under presence of UHRF1 is essential for normal preimplantation development, and UHRF1 is required for proper chromosomal segregation and cytoplasmic divisions.

Research Products

• [Journal Article] Role of UHRF1 in de novo DNA methylation in oocytes and maintenance methylation in preimplantation embryos. (2017)
  • Author(s): Maenohara S, Unoki M, Toh H, Ohishi H, Sharif, J, Koseki, H, Sasaki H.
  • Journal Title: PLoS Genet Volume: 13 Issue: 10 Pages: e1007042-e1007042
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1007042
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] エピジェネティック制御因子Uhrf1の卵子及び初期胚細胞質における新機能 (2017)
  • Author(s): 上村修平、前之原章司、小倉淳郎、井上貴美子、山縣一夫、堀真由子、Jafar Sharif、古関明彦、植田幸嗣、鵜木元香、佐々木裕之
  • Organizer: 第40回日本分子生物学会年会（2017年度生命科学系学会合同年次大会）
• [Presentation] 卵子形成および着床前発生過程のDNAメチル化制御におけるUhrf1の役割 (2016)
  • Author(s): 前之原章司, 鵜木 元香, Jafar Sharif, 古関 明彦, 藤 英博, 大石 裕晃, 佐々木 裕之
  • Organizer: 第39回分子生物学学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2016-11-30
• [Presentation] 卵子形成過程および初期発生におけるUHRF1の役割 (2016)
  • Author(s): 前之原章司, 鵜木 元香, Jafar Sharif, 古関 明彦, 藤 英博, 大石 裕晃, 佐々木 裕之
  • Organizer: 第１回 エピジェネティック修飾読み手分子の構造と生命機能をつなぐ会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2016-09-13
• [Presentation] UHRF1の同定からヒストンリジンの水酸化修飾の発見まで (2016)
  • Author(s): 鵜木 元香
  • Organizer: 第16回 日本蛋白質科学会年会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2016-06-09
• [Presentation] 卵子形成過程および初期胚発生期のDNAメチル化制御におけるUhrf1の重要性 (2016)
  • Author(s): 前之原章司, 鵜木 元香, Jafar Sharif, 古関 明彦, 藤 英博, 大石 裕晃, 佐々木 裕之
  • Organizer: 第10回エピジェネティクス研究会年会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2016-05-19
• [Presentation] Essential role of Uhrf1 during oocyte growth and preimplantation development (2016)
  • Author(s): Shoji Maenohara, Motoko Unoki, Hidehiro Toh, Hiroaki Ohishi, Jafar Sharif, Haruhiko Koseki, Hiroyuki Sasaki
  • Organizer: the 4th Cold Spring Harbor Asia conference on Chromatin, Epigenetics and Transcription
  • Place of Presentation: 蘇州
  • Year and Date: 2016-05-09
• [Presentation] 卵子形成過程および初期胚発生におけるUhrf1の重要性 (2015)
  • Author(s): 前之原 章司, 鵜木 元香, 小倉 淳郎, 井上 貴美子, 山縣 一夫, 堀 真由子, Jafar Sharif, 古関 明彦, 藤 英博, 大石 裕晃, 植田 幸嗣, 佐々木 裕之
  • Organizer: 第38回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2015-12-01
• [Presentation] 卵子形成過程および初期胚発生におけるUhrf1の重要性 (2015)
  • Author(s): 前之原 章司, 鵜木 元香, 小倉 淳郎, 井上 貴美子, 山縣 一夫, 堀 真由子, Jafar Sharif, 古関 明彦, 藤 英博, 大石 裕晃, 植田 幸嗣, 佐々木 裕之
  • Organizer: 第60回日本人類遺伝学会
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル
  • Year and Date: 2015-10-14
• [Presentation] Epigenetic regulator Uhrf1 plays a role in the oocyte cytoplasm that is essential for pre-implantation development (2015)
  • Author(s): Motoko Unoki, Shoji Maenohara, Atsuo Ogura, Kimiko Inoue, Kazuo Yamagata, Hidehiro Toh, Hiroaki Ohishi, Jafar Sharif, Haruhiko Koseki, Koji Ueda, Hiroyuki Sasaki
  • Organizer: 第40回 内藤コンファレンス「エピジェネティクス―ヒストンコードから治療戦略へ」
  • Place of Presentation: シャトレーゼ ガトーキングダム サッポロ
  • Year and Date: 2015-09-15
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 卵子形成過程および初期胚発生において細胞質に存在するUhrf1の重要性 (2015)
  • Author(s): 前之原 章司, 鵜木 元香, 小倉 淳郎, 井上 貴美子, 山縣 一夫, 堀 真由子, Jafar Sharif, 古関 明彦, 藤 英博, 大石 裕晃, 植田 幸嗣, 佐々木 裕之
  • Organizer: 生殖エピゲノム若手勉強会 2015
  • Place of Presentation: ラフォーレ修善寺
  • Year and Date: 2015-07-23
• [Presentation] 鵜木 元香, エピジェネティクス制御機構の理解を目指して～DNAメチル化結合タンパク質UHRF1の発見から今までとこれから～ (2015)
  • Author(s): 鵜木 元香
  • Organizer: 生化学若い研究者の会
  • Place of Presentation: 九州大学
  • Year and Date: 2015-07-05
  • Invited
• [Presentation] 卵子形成過程および初期胚発生において細胞質に存在するUhrf1の重要性 (2015)
  • Author(s): 前之原 章司, 鵜木 元香, 小倉 淳郎, 井上 貴美子, 山縣 一夫, 堀 真由子, Jafar Sharif, 古関 明彦, 藤 英博, 大石 裕晃, 植田 幸嗣, 佐々木 裕之
  • Organizer: 第9回エピジェネティクス研究会
  • Place of Presentation: 学術総合センター 一橋講堂
  • Year and Date: 2015-05-25