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初期胚細胞の運命決定における転写を介した時間制御機構の解明

Publicly Offered Research

Project AreaInterplay of developmental clock and extracellular environment in brain formation
Project/Area Number 17H05783
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 InstitutionOsama Woman's and Children's Hospital

Principal Investigator

松尾 勲  地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪母子医療センター(研究所), 病因病態部門, 部長 (10264285)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Keywords転写制御 / 細胞運命決定 / BET / 着床前胚 / 哺乳動物胚 / 転写活性化
Outline of Annual Research Achievements

本課題では、マウス胚盤胞期において、栄養外胚葉、内部細胞塊、原始内胚葉、エピブラストへの運命決定に転写が、発生進行の時間を追ってどのように制御されているのか解明することを目的に研究を進めている。現在までに、アセチル化ヒストンと結合するBETファミリータンパク質(BET; Brd2, Brd3, Brd4, Brdtからなる)の機能をJQ1薬剤で阻害した場合、内部細胞塊からエピブラストにいたる過程で多能性幹細胞系譜特異的に発現するNanogなどの遺伝子が転写レベルで低下すること、その一方で、胚盤胞全体でユビキタスに発現する遺伝子が発現上昇することを見いだしている。本年度は、下記の内容を明らかにした。
①BETの化学阻害剤で失われた転写機能がBrd2とBrd4のどちらの分子に依存しているのか、Brd2及びBrd4遺伝子欠損マウス胚を用いて標的遺伝子の発現をwhole mount in situ hybridization法にて解析した。その結果、Brd2ではなく、主にBrd4が標的遺伝子の転写活性化・抑制化に関与していることを明らかにした。②Brd4欠損胚において細胞運命がどのように影響を受けているか免疫染色法で解析したところ、エピブラスト以外の栄養外胚葉や原子内胚葉系譜では大きな影響は見られないことが分かった。③IPAからBETの機能阻害によって発現低下した遺伝子群が関連すると示唆されたJAK-STAT3経路について、BETがどのように関わっているか解析を進めた。具体的には、JAK-STAT3経路の活性化剤・阻害剤とBETの阻害剤を組み合わせて、下流マーカーの挙動を解析した。その結果、BETはSTAT3が核内で安定に存在して転写を活性化する過程に必要であることが示唆された。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Competition for Mitogens Regulates Spermatogenic Stem Cell Homeostasis in an Open Niche2019

    • Author(s)
      Kitadate Y., Jorg DJ., Tokue M,. Maruyama A., Ishikawa R., Tsuchiya S., Segi-Nishida E., Nakagawa T., Uchida A., Kimura-Yoshida C., Mizuno S., Sugiyama F., Azami T., Ema M., Noda C., Kobayashi S., Matsuo I., Kanai Y., Nagasawa T., Sugimoto Y., Takahashi S., Simons BD., Yoshida S.
    • Journal Title

      Cell Stem Cell

      Volume: 24 Issue: 1 Pages: 79-92

    • DOI

      10.1016/j.stem.2018.11.013

    • NAID

      120007128265

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Cytoplasmic localization of GRHL3 upon epidermal differentiation triggers cell shape change for epithelial morphogenesis2018

    • Author(s)
      Chiharu Kimura-Yoshida, Kyoko Mochida, Masa-aki Nakaya, Takeomi Mizutani and Isao Matsuo
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 9(1) Issue: 1 Pages: 4059-4059

    • DOI

      10.1038/s41467-018-06171-8

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] マウス胚前後軸形成において力学的環境が果たす役割2018

    • Author(s)
      松尾 勲
    • Journal Title

      大阪母子医療センター雑誌

      Volume: 34(1) Pages: 1-11

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] マウス着床後胚におけるライヘルト膜の力学的機能の解析2018

    • Author(s)
      上田 陽子、吉田 千春、爪 麻美、持田 京子、松尾 勲
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] GRHL3因子は核から細胞質へ局在を変えることで、機能的で弾性率に富んだ上皮細胞を誘導する2018

    • Author(s)
      木村-吉田 千春、持田 京子、中谷 雅明、水谷 武臣、松尾 勲
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Regulation of cell fate via BET family proteins in mouse preimplantation embryos2018

    • Author(s)
      Mami Tsume, Chiharu Kimura-Yoshida, Kyoko Mochida, Yoko Ueda, Isao Matsuo
    • Organizer
      International Young Scientists Workshop on Neural Development & Stem Cells 2018
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] BETファミリータンパク質を介したマウス着床前胚の細胞運命制御2017

    • Author(s)
      爪 麻美、木村ー吉田 千春、持田 京子、松尾 勲
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Surface ectoderm specification of uncommitted ectodermal progenitors in the neural plate border is crucial for neural tube closure2017

    • Author(s)
      Chiharu Kimura-Yoshida, Isao Matsuo
    • Organizer
      50th Annual Meeting for the Japanese Society of Developmental Biologists
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪母子医療センター研究所ホームページ

    • URL

      https://www.wch.opho.jp/research/index.html

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Remarks] 大阪母子医療センター研究所病因病態部門

    • URL

      http://www.mch.pref.osaka.jp/research/embryology/index.html

    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2019-12-27  

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