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受精前の卵子は最終分化した細胞なのか:全能性獲得の準備段階としての卵子

Publicly Offered Research

Project AreaAnalyses and regulation of germline epigenome
Project/Area Number 16H01215
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

青木 不学  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (20175160)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥9,620,000 (Direct Cost: ¥7,400,000、Indirect Cost: ¥2,220,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2016: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Keywords卵 / 全能性 / クロマチン構造 / 初期胚 / リプログラミング / 受精卵
Outline of Annual Research Achievements

受精前の卵は分化した細胞であるが、受精後の1細胞期胚は全能性を獲得し、あらゆる種類の細胞へと分化できる能力を有するようになる。この受精前後における分化・全能性の変化を調節する機構はこれまでほとんど明らかにされていない。本研究においては、全能性の獲得機構が受精後にすべて突然に機能し始めるのではなく、受精前の卵においてすでに何らかの準備がなされているのではないかという仮説の下に、これを検証するための実験を行うことにした。
前年までに結果で、全能性を持つ1細胞期胚の特徴である緩んだクロマチン構造が成長期の卵でも見られ、クロマチン構造を緩める働きをもつChd9がこの時期の卵で高いレベルで発現していることを明らかにした。そこで本年度はChd9をノックダウン(KD)することでこの遺伝子が成長期卵での緩いクロマチン構造に関与しているかを確かめることにした。その結果、Chd9のKDによりクロマチン構造が締まることが明らかとなり、Chd9による卵でのクロマチン構造の緩みが全能性獲得の準備となっていることが示唆された。また、リンカーヒストンH1の変異体であるH1fooは卵で高発現しており、さらにクロマチン構造を緩める働きがあることが知られていることから、このタンパク質の卵での働きが全能性獲得に関与していることを考え、成長卵においてH1fooのKDを行った。その結果、減数分裂は正常に進行するが、受精後の1細胞期に発生が停止した。この結果は、H1fooも成長期の卵において全能性獲得の準備に関与している可能性を示すものである。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] Institute of Molecular Genetics(チェコ)

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  • [Int'l Joint Research] University of California(米国)

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  • [Journal Article] Chd9 mediates highly loosened chromatin structure in growing mouse oocytes2018

    • Author(s)
      Ooga Masatoshi、Funaya Satoshi、Hashioka Yuki、Fujii Wataru、Naito Kunihiko、Suzuki Masataka G.、Aoki Fugaku
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 500 Issue: 3 Pages: 583-588

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.04.105

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Regulation of zygotic gene activation by chromatin structure and epigenetic factors2017

    • Author(s)
      FUNAYA Satoshi、AOKI Fugaku
    • Journal Title

      Journal of Reproduction and Development

      Volume: 63 Issue: 4 Pages: 359-363

    • DOI

      10.1262/jrd.2017-058

    • NAID

      130005982815

    • ISSN
      0916-8818, 1348-4400
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      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Long terminal repeats power evolution of genes and gene expression programs in mammalian oocytes and zygotes.2017

    • Author(s)
      Franke V, Ganesh S, Karlic R, Malik R, Pasulka J, Horvat F, Kuzman M, Fulka H, Cernohorska M, Urbanova J, Svobodova E, Ma J, Suzuki Y, Aoki F, Schultz RM, Vlahovicek K, Svoboda P
    • Journal Title

      Genome Res

      Volume: 27 Issue: 8 Pages: 1384-1394

    • DOI

      10.1101/gr.216150.116

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Long non-coding RNA exchange during the oocyte-to-embryo transition in mice.2017

    • Author(s)
      Karlic R, Ganesh S, Franke V, Svobodova E, Urbanova J, Suzuki Y, Aoki F, Vlahovicek K, Svoboda P.
    • Journal Title

      DNA Res

      Volume: 24 Pages: 129-141

    • DOI

      10.1093/dnares/dsw058

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A unique mechanism regulating gene expression in 1-cell embryos2017

    • Author(s)
      Yamamoto R, Aoki F
    • Journal Title

      Journal of Reproduction and Development

      Volume: 63 Issue: 1 Pages: 9-11

    • DOI

      10.1262/jrd.2016-133

    • NAID

      130005332263

    • ISSN
      0916-8818, 1348-4400
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Analysis of chromatin structure in mouse preimplantation embryos by fluorescent recovery after photobleaching2016

    • Author(s)
      Ooga M, Fulka H, Hashimoto S, Suzuki MG, Aoki F
    • Journal Title

      Epigenetics

      Volume: 11 Pages: 85-94

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      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 卵の Quality(成熟能・発生能)に関わる因子について2018

    • Author(s)
      青木不学
    • Organizer
      A-PART学術講演会
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    • Invited
  • [Presentation] 1細胞期胚の雌雄前核におけるヒストンH3変異体の非対称的局在について2017

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      青木不学
    • Organizer
      第40回日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] マウス1細胞期胚における雌雄前核の差異にヒストンH3変異体が関与する.2016

    • Author(s)
      青木不学、河村真愛
    • Organizer
      公開シンポジウム「生殖細胞のエピゲノムダイナミクスとその制御」
    • Place of Presentation
      三島文化会館(静岡県三島市)
    • Year and Date
      2016-11-16
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  • [Presentation] 受精前後におけるゲノム再プログラム化の分子機構2016

    • Author(s)
      青木不学
    • Organizer
      第57回組織細胞化学会
    • Place of Presentation
      杏林大学(東京都三鷹市)
    • Year and Date
      2016-09-04
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2016-04-26   Modified: 2022-05-13  

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