DNAメチル化による生殖幹細胞分化制御の、幹細胞活性を指標にした解析

• Project/Area Number: 16045215
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 大保 和之 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (70250751)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥5,800,000 (Direct Cost: ¥5,800,000); Fiscal Year 2005: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000); Fiscal Year 2004: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
• Keywords: 発生分化 / 細胞組織 / 解剖学 / 幹細胞 / クロマチン

Research Abstract

我々は、精巣幹細胞が精巣前駆細胞へ移行する際に、クロマチン構造の変化がどのようにおこるのか、また、その分子メカニズムに焦点を当て研究を行っている。本研究において、まず細胞分化との関連が指摘されているDNAメチル基転移酵素の発現と、DNA修飾とともに遺伝子発現制御と密接に関わるヒストン修飾の両面から、精巣幹細胞、前駆細胞における違いを明らかにした。
精巣幹細胞において、もっとも未分化と思われる細胞集団には、DNAメチル基転移酵素の発現は認められない。分化の進行にともなってDnmt3a2が、さらに、c-Kitの発現に比例してDnmt3bが発現することが明らかとなった。Dnmt3a群の遺伝子は継続して、Dnmt3bは一過性に発現している。
一方、globalなヒストン修飾の変化について観察すると、精巣幹細胞は、H3Me2K4に代表されるEuchromatin markerに富む核を特徴とし、Heterochromain markerであるH3Me2K9はほとんど認められない。一方、精巣前駆細胞においては、H3Me2K9の修飾が、核辺縁に強く認められ始めることを最大の特徴とする。H3Me3K27の修飾は、精巣幹細胞、精巣前駆細胞をとおして認められるが、Polycomb複合体を構成するPlzfの発現は、精巣幹細胞が中心であり、一部前駆細胞まで蛋白レベルでは発現が残ることが明らかとなった。
現在、精巣幹細胞、精巣前駆細胞の分化増殖に関わる遺伝子の発現調節領域におけるこれらエピジェネティックな変化を、localな視点から検討している。今後、globalな視点からみたゲノム修飾の状態と、localな視点から見たゲノム修飾を比較検討しながら、精巣幹細胞、或は、精巣前駆細胞特異的なエピジェネティックな制御をそれぞれ明らかにしたい。

Research Products

• [Journal Article] Loss of Tie2 receptor compromises embryonic stem cell-derived endothelial but not hematopoietic cell survival. (2006)
  • Author(s): Hamaguchi I, Morisada T, Azuma M, Murakami K, Kuramitsu M, Mizukami T, Ohbo K, Yamaguchi K, Oike Y, Dumont DJ, Suda T
  • Journal Title: Blood 107 Pages: 1207-1213
• [Journal Article] Neurogenin3 delineated the undifferentiated spermatogonia and is required for proper spermatogenesis integrity in mice (2004)
  • Author(s): Yoshida, S., Takakura, N., Ohbo, K., et al.
  • Journal Title: Developmental Biology 269 Pages: 447-458
• [Journal Article] Spatial Analysis of Germ Stem Cell Development in Oct-4/EGFP Transgenic Mice (2004)
  • Author(s): Ohmura, M., (中4人), Ohbo, K.
  • Journal Title: Arch Histol Cytol. 67 Pages: 285-296
  • NAID: 10014259368
• [Journal Article] Derivation and morphological characterization of mouse spermatogonial stem cell lines (2004)
  • Author(s): Ogawawa, T., (中3人), Ohbo, K., et al.
  • Journal Title: Arch Histol Cytol. 67 Pages: 297-306
  • NAID: 10014259404
• [Journal Article] The first round of mouse spermatogenesis is a distinctive program that lacks the self-renewing spermatogonia stage.
  • Author(s): Yoshida S, Sukeno, M, Nakagawa T, Ohbo K, Nagamatsu G, Suda T., Nabeshima Y-I.
  • Journal Title: Development (印刷中)
• [Journal Article] The niche for germ stem cells in the mammalian testis
  • Author(s): Ogawa, T., Ohmura, M., Ohbo, K.
  • Journal Title: Int J Hematol, (印刷中)