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Chromatin regulatory mechanism rving preserving genomic integrity in primordial germ cells

Research Project

Project/Area Number 20K15805
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 44020:Developmental biology-related
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

Miwa Takashi  神戸大学, 理学研究科, 助教 (70834969)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords始原生殖細胞 / クロマチン / C. elegans / 線虫
Outline of Research at the Start

始原生殖細胞は生殖細胞(精子や卵など)の元となる細胞である。始原生殖細胞は形成後、遺伝情報を保持するために大規模な転写抑制状態が保たれている。特に線虫C. elegansでは、転写抑制制御に伴って高密度に凝集した染色体構造が形成される。本研究では、この構造の形成に不可欠なクロマチン制御因子としてクロモドメイン蛋白質MRG-1に注目した解析を進める。MRG-1と協調してクロマチン制御に関与する因子を同定するとともに、線虫始原生殖細胞における染色体動態のライブイメージング系を確立し、その経時的な変化を明らかとすることで、始原生殖細胞のゲノム安定性を保障するクロマチン制御機構の全容を明らかとする。

Outline of Final Research Achievements

Primordial germ cells (PGCs) are the precursors of germ cells, such as sperm and eggs. In Caenorhabditis elegans, PGCs remain transcriptionally silenced via the chromatin regulation for genomic integrity. In this study, we identified the histone acetyltransferase CBP-1 and the zinc finger protein ZFP-1 as the partner proteins of the chromodomain protein MRG-1, which is essential for chromatin remodeling in PGCs.
We also found that MRG-1 can serve an important role in somatic cells and the deletion of MRG-1 causes a stress response dependent on the transcription factor DAF-16.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、MRG-1と協調して機能するクロマチン制御因子としてZFP-1を見出した。ZFP-1の機能するヒストンH3K79メチル化修飾は線虫においては知見が乏しく、その機能の解明は始原生殖細胞におけるクロマチン制御の理解につながることが期待される。
また、本研究では体細胞性MRG-1の欠失に起因するクロマチン制御の異常がストレス応答系を活性化させることを見出した。これは染色体動態の異常を感知する新規のストレス応答系が存在する可能性を示している。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] The germ cell‐specific TAP‐like protein NXF‐2 forms a novel granular structure and is required for tra‐2 3′ UTR‐dependent mRNA export in Caenorhabditis elegans2022

    • Author(s)
      Miwa Takashi、Ohtani Keigo、Inoue Kunio、Sakamoto Hiroshi
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume: 27 Issue: 10 Pages: 621-628

    • DOI

      10.1111/gtc.12978

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 線虫C. elegansにおいて生殖細胞特異的なTAP様蛋白質NXF-2は新規のRNPを形成しtra-2 3'UTR依存的なmRNA核外輸送に必要である2023

    • Author(s)
      巳波孝至, 大谷啓吾, 井上邦夫, 坂本博
    • Organizer
      関西地区線虫勉強会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 線虫C. elegansの生殖細胞において、TAP様蛋白質NXF-2は新規のRNP顆粒を形成し、3'非翻訳領域依存的にmRNAを核外へと輸送する2023

    • Author(s)
      巳波孝至, 大谷啓吾, 井上邦夫, 坂本博
    • Organizer
      第3回有性生殖研究会「生殖の多様性」
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 線虫C. elegansにおいて生殖細胞特異的なTAP様蛋白質NXF-2は新規のRNPを形成しtra-2 3’UTR依存的なmRNA核外輸送に必要である2022

    • Author(s)
      巳波孝至, 大谷啓吾, 井上邦夫, 坂本博
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] The RNA transport-related factor NXF-2 forms a novel granular structure in C. elegans germ cells2021

    • Author(s)
      大谷啓悟、巳波孝至、井上邦夫、坂本博
    • Organizer
      第22回日本RNA学会年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 線虫C. elegansにおいてクロモドメイン蛋白質MRG-1の阻害はストレス応答系の活性化に伴う成長遅延を誘導する2021

    • Author(s)
      巳波孝至、井上邦夫、坂本博
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] RNA輸送関連因子NXF-2の機能解析2021

    • Author(s)
      大谷 啓悟 , 巳波 孝至 , 井上 邦夫 , 坂本 博
    • Organizer
      関西地区線虫勉強会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] The RNA transport-related factor NXF-2 forms a novel granule structure in C. elegans germ cells2020

    • Author(s)
      大谷 啓悟 , 巳波 孝至 , 井上 邦夫 , 坂本 博
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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