受精・胚発生過程における染色体維持装置形成による新生幹細胞維持機構の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Principles of pluripotent stem cells underlying plant vitality |
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| Project/Area Number |
18H04834
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
武内 秀憲 名古屋大学, 高等研究院(WPI), 特任助教 (10710254)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
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| Keywords | CENH3 / セントロメア / クロマチン / シロイヌナズナ / 胚発生 / 染色体 / ヒストン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高度に分化した卵細胞は精細胞と融合することで受精卵となり、胚発生を進める。このとき、エピゲノム情報の適切な再編成が細胞増殖・分化に重要である。本研究ではシロイヌナズナを用い、受精卵におけるクロマチンマークの動態解析とマーク形成に関わる因子の探索・解析を行うことで、植物の幹細胞性が確立される際のエピゲノム動態とその制御機構を調べた。
セントロメア領域とそれを取り囲むヘテロクロマチン領域のそれぞれのマークに着目し、セントロメア特異的ヒストンH3 (CENH3) とヘテロクロマチン特異的なヒストンH2A (HTA6) の蛍光標識株を用いたライブイメージング解析を行った。その結果、卵細胞では検出されないCENH3とHTA6のマークが受精後約12時間で拡散したシグナルとして検出され始めた後、体細胞でも観察されるようなドット状および凝集したマークをそれぞれ形成していく動態を捉えた。これらのクロマチン領域は相互に制御し合っていることが想定され、受精時のクロマチン制御機構を今後明らかにしていくために、これら蛍光標識株と様々な変異体を組み合わせた株の作出も進めた。
当該新学術領域の班員との共同研究により、分化が進んだ葉肉細胞ではCENH3マークはほとんど検出されず、維管束分化誘導により脱分化・リプログラミングする細胞でCENH3マークが再形成される可能性を見出した。この結果は、受精時と分化誘導時におけるクロマチンマークの再編成ひいては幹細胞新生の共通機構を探る手掛かりになると期待される。
CENH3を含むヒストンH3の運搬に関わることが報告されていたNASPタンパク質が、シロイヌナズナの胚発生に重要な役割を果たすことを見出した。他のヒストンH3の運搬因子との二重変異体の作出を進め、複数のヒストンH3の運搬因子が協調して機能することで植物のCENH3運搬および発生を制御する可能性が示唆された。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(15 results)
