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Analysis of chromatin dynamics in gonocyte

Research Project

Project/Area Number 19K06616
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 43050:Genome biology-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Yamanaka Soichiro  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (80711845)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsクロマチン / 生殖細胞 / エピジェネティクス / DNAメチル化 / ゴノサイト / 核サイズ / トランスポゾン / FISH
Outline of Research at the Start

種の記憶は遺伝情報を格納した生殖細胞を通して次世代に継承される。近年、ゲノムだけでなくDNA修飾やヒストン修飾など、「エピゲノム」も次世代へと遺伝する例が報告されている。では、このエピゲノムは生殖細胞の中で何に支配されているのか?本研究では、マウス胎仔の生殖細胞をモデルにして「種が保持するクロマチン記憶の形成機構」を明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

Germ cell transmits the genetic information to next generation. Maintenance of its quality is crucial to preserve species. Spermatogonial stem cell (SSC), in particular, plays a pivotal role in male fertility. Albeit its biological importance, how it is developed from progenitor cell, called gonocyte, is unclear. Under this research grant, I revealed a highly dynamic nature of chromatin in gonocyte. Next, I narrowed down the candidate factors that would be involved in this chromatin dynamics, and focused on Morc1 gene. Using morc1 KO mice, I found that several key chromatin dynamics were lost in this mutant mice. These data suggest that a specialized machinery ensures the integrity of chromatin in germ cells for proper male fertility.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

無精子症は男性不妊症の原因の約10%を占める。精子の供給源となる「精子幹細胞」の機能不全は無精子症の一つの病因として挙げられる。マウスにおいて、雄性不稔の表現型を示す変異体は多数存在するが、その根本的な原因が理解されている例は少ない。それら変異体の中には、精子幹細胞からの分化ではなく、精子幹細胞になる過程に異常があるケースがある。さらに、生殖細胞がいかなる過程を経て精子幹細胞へと成熟するかに関する知見は極めて乏しい。本研究では、この前駆細胞でのクロマチン変化の解析を行い、その特異な振る舞いを明らかにした。今後、この前駆細胞で起きるイベントがどのように生殖能の維持に寄与するかを解明する。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] TRIM28 Expression on Dendritic Cells Prevents Excessive T Cell Priming by Silencing Endogenous Retrovirus2021

    • Author(s)
      Chikuma Shunsuke、Yamanaka Soichiro、Nakagawa So、Ueda Mahoko Takahashi、Hayabuchi Hodaka、Tokifuji Yukiko、Kanayama Masashi、Okamura Tadashi、Arase Hisashi、Yoshimura Akihiko
    • Journal Title

      The Journal of Immunology

      Volume: 206 Issue: 7 Pages: 1528-1539

    • DOI

      10.4049/jimmunol.2001003

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Broad Heterochromatic Domains Open in Gonocyte Development Prior to De Novo DNA Methylation2019

    • Author(s)
      Yamanaka Soichiro、Nishihara Hidenori、Toh Hidehiro、Eijy Nagai Luis Augusto、Hashimoto Kosuke、Park Sung-Joon、Shibuya Aoi、Suzuki Ana Maria、Tanaka Yujiro、Nakai Kenta、Carninci Piero、Sasaki Hiroyuki、Siomi Haruhiko
    • Journal Title

      Developmental Cell

      Volume: 51 Issue: 1 Pages: 21-34

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2019.07.023

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ゴノサイトにおける一過的なトランスポゾン脱抑制のクロマチン基盤の解析2021

    • Author(s)
      名取達哉、関真秀、鳴海良平、足立淳、鈴木穣、塩見美喜子、山中総一郎
    • Organizer
      第93回日本遺伝学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ゴノサイト一過的なクロマチン弛緩を駆動する分子機構の解明2021

    • Author(s)
      名取達哉、関真秀、鈴木穣、塩見美喜子、山中総一郎
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ゴノサイトにおいてDNAメチル化関連因子Morc1タンパク質が担う核内動態2021

    • Author(s)
      中山弦、塩見美喜子、山中総一郎
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] シングルセルRNA-seq法を用いたゴノサイトにおけるクロマチン動態の解析2020

    • Author(s)
      名取達哉、関真秀、鈴木穣、塩見美喜子、山中総一郎
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] マウス胎仔期生殖細胞におけるクロマチンリプログラミング2019

    • Author(s)
      山中総一郎
    • Organizer
      第21回日本RNA学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] シングルセルRNA-seq法を用いたゴノサイトにおけるクロマチン動態の解析2019

    • Author(s)
      山中総一郎
    • Organizer
      第36回染色体ワークショップ
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Book] 生化学2021

    • Author(s)
      山中総一郎
    • Total Pages
      3
    • Publisher
      日本生化学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 東京大学 生物科学専攻 塩見研究室HP

    • URL

      http://www-siomilab.biochem.s.u-tokyo.ac.jp/index.html

    • Related Report
      2020 Research-status Report 2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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