CTCFが制御する初期胚発生のゲノム３次元構造変化と遺伝子制御機構の解明
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22K15037
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 43010:Molecular biology-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
久保 直樹 九州大学, 生体防御医学研究所, 特任講師 (50914280)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
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| Keywords | エピゲノム / 転写制御 / ゲノム３次元構造 / エンハンサー・プロモーター相互作用 / 初期胚 / 生殖細胞 / DNAメチル化 |
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| Outline of Research at the Start |
複雑な細胞機能を司る遺伝子制御機構の理解には、その核内ゲノム３次元構造を解き明かす必要がある。CCCTC-binding factor (CTCF)は、そうしたゲノム３次元構造を決定する重要なDNA結合タンパクであり、CTCF依存的DNAループ構造を介して、様々な細胞種特異的な遺伝子制御が行われている。しかし生命が形作られる初期胚発生においては、CTCFがどのように遺伝子制御に関与しているのか未解明のままである。本研究では、高解像度シングルセルゲノム３次元構造解析法を用い、CTCF依存的エンハンサー・プロモーター相互作用を同定し、CTCFによるマウス初期胚発生における遺伝子制御機構を解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究期間で、まず、ヒストンH3K4me1修飾とES細胞の分化過程におけるエンハンサー・プロモーター相互作用の変化に着目して研究を行った成果を、筆頭／責任著者として、Molecular Cellに報告した。当初は受精卵から初期胚の分化過程でのCTCFが制御するエンハンサー・プロモーター相互作用（E-P contacts）の詳細解明を目標としていたが、こちらは現在も研究継続中であり、一方で、よりE-P contactsの解析が容易に行えるES細胞の分化過程の研究に重点を移し、本研究期間内で成果をまとめることができた。一方で、初期胚の遺伝子制御の解明に寄与する研究として、受精後の遺伝子制御に重要な、生殖細胞（卵子と精子）のDNAメチル化修飾の確立に関する研究も並行して行なった。こちらも筆頭／責任著者として論文を投稿し、2023年度末の時点でNature Communicationsより暫定受理を受けた。その他、複数の日本語総説や国内外の学会・施設で招待講演、セミナーを行い、また、様々な学会に参加し、若手として国内外の研究ネットワーク構築に努めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の目標であった、受精卵から初期胚の分化過程でのCTCFが制御するエンハンサー・プロモーター相互作用（E-P contacts）の詳細解明について、そのままその研究を継続する一方で、近しいテーマの代替計画として発展させた研究の成果を、筆頭／責任著者として、Molecular Cellにて論文報告ができ、さらに受精後の遺伝子制御に重要な、生殖細胞（卵子と精子）のDNAメチル化修飾の確立に関する研究も、筆頭／責任著者として論文を投稿し、2023年度末の時点でNature Communicationsより暫定受理を受けている。このように本研究費助成を活用し、複数の成果と、今後継続発展できる研究結果を得ることが出来たため。
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| Strategy for Future Research Activity |
生殖細胞（卵子と精子）のDNAメチル化修飾の確立に関する研究で、筆頭／責任著者として論文を投稿し、2023年度末の時点でNature Communicationsより暫定受理を受けたが、今後、2024年度に繰り越した本研究助成も活用し、追加の論文修正を経て、論文掲載完了を目指す。
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Report
(2 results)
Research Products
(21 results)
