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Functional analysis of suppressive histone modification in sex determination

Publicly Offered Research

Project AreaSpectrum of the Sex: a continuity of phenotypes between female and male
Project/Area Number 18H04882
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

篠原 隆司  京都大学, 医学研究科, 教授 (30322770)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
KeywordsEzh2 / センダイウイルス / 精子形成 / 性転換 / エピジェネティックス / 性決定 / 精巣 / 卵巣
Outline of Annual Research Achievements

昨年度はEzh2の異常を持ったトランスジェニックマウスの尻尾の細胞を用いて山梨大学の若山照彦教授との共同研究によりクローン動物の作成を行った。この動物から出来上がったクローン胚からES細胞を樹立する実験をスタートすることが出来た。
このクローン作成実験と並行して、精巣における遺伝子編集系を確立するために新たなウイルス遺伝子導入系を確立した。この実験では高頻度に細胞融合を誘導できるセンダイウイルスのキャプシドタンパク質として知られているF蛋白質とHN蛋白質を用いた。これまでの研究代表者の研究でセンダイウイルスが効率良く遺伝子導入に使えることがわかったので、これらのキャプシドをレンチウイルスを作成する際にウイルスベクターと同時に発現させることでセンダイウイルスの性状を模倣した形のレンチウイルスを作成した。このウイルスは当初の予想通りセンダイウイルスと同様の高い感染効率で生殖細胞へと遺伝子導入が可能であった。遺伝子編集ベクターを用いることで、生殖細胞での遺伝子破壊も家訓することが出来た。さらに精巣の体細胞であるセルトリ細胞やライディッヒ細胞にも効率よく遺伝子導入が可能であった。
当初予期しなかった結果としては、このF蛋白質を用いて作成したレンチウイルスは精細管の基底膜や通常のレンチウイルスが通過することが出来ない血液精巣関門をも通過できることが挙げられる。この新しい特性を獲得したレンチウイルスを用いれば、従来は精巣の精細管内へとウイルスを注入する必要があったが、精細管外からでも遺伝子導入が可能となった。この手法を用いることで性決定に関わる遺伝子とされている遺伝子群を遺伝子編集により破壊することが出来ると期待される。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

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。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 4 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 5 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Expression and functional analyses of EPHA2 in mouse spermatogonial stem cells.2020

    • Author(s)
      Morimoto, H., Kanatsu-Shinohara, M., Orwig, K. E. and Shinohara, T.
    • Journal Title

      Biol. Reprod.

      Volume: 102 Issue: 1 Pages: 220-232

    • DOI

      10.1093/biolre/ioz156

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Transgenesis and genome editing of mouse spermatogonial stem cells by lentivirus pseudotyped with Sendai virus F protein.2020

    • Author(s)
      Shinohara, T. and Kanatsu-Shinohara, M.
    • Journal Title

      Stem Cell Reports

      Volume: 14 Issue: 3 Pages: 447-461

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2020.02.001

    • NAID

      120006936408

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ROS amplification drives mouse spermatogonial stem cell self-renewal.2019

    • Author(s)
      Morimoto H, Kanatsu-Shinohara M, Ogonuki N, Kamimura S, Ogura A, Yabe-Nishimura C, Mori Y, Morimoto T, Watanabe S, Otsu K, Yamamoto T, *Shinohara T.
    • Journal Title

      Life Sci Alliance

      Volume: 2 Issue: 2 Pages: 2-2

    • DOI

      10.26508/lsa.201900374

    • Related Report
      2019 Annual Research Report 2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Aging of spermatogonial stem cells by Jnk-mediated glycolysis activation.2019

    • Author(s)
      Kanatsu-Shinohara, M., Yamamoto, T., Toh, H., Kazuki, Y., Kazuki, K., Imoto, J., Ikeo, K., Oshima, M., Shirahige, K., Iwama, A., Nabeshima, Y., Sasaki, H. and Shinohara, T.
    • Journal Title

      PNAS

      Volume: 116 Issue: 33 Pages: 16404-16409

    • DOI

      10.1073/pnas.1904980116

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sendai virus-mediated transduction of mammalian spermatogonial stem cells.2019

    • Author(s)
      Watanabe S., Kanatsu-Shinohara, M., Shinohara T.
    • Journal Title

      Biol. Reprod.

      Volume: 100 Issue: 2 Pages: 523-534

    • DOI

      10.1093/biolre/ioy192

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reversible inhibition of the blood-testis barrier protein improves stem cell homing in mouse testes2018

    • Author(s)
      Kanatsu-Shinohara M, Morimoto H, Watanabe S, Shinohara T.
    • Journal Title

      Journal of Reproduction and Development

      Volume: 64 Issue: 6 Pages: 511-522

    • DOI

      10.1262/jrd.2018-093

    • NAID

      130007530501

    • ISSN
      0916-8818, 1348-4400
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In vivo genetic manipulateon of spermatogonial stem cells and their microenvironment by adeno-associated viruses.2018

    • Author(s)
      Watanabe S., Kanatsu-Shinohara, M., Ogonuki N., Matoba S., Ogura A., Shinohara T.
    • Journal Title

      Stem Cell Reports

      Volume: S2213-6711 (18) Issue: 5 Pages: 30132-2

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2018.03.005

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Culture and transplantation of spermatogonial stem cells.2018

    • Author(s)
      Takashima, S. and Shinohara, T.
    • Journal Title

      Stem Cell Res.

      Volume: 29 Pages: 46-55

    • DOI

      10.1016/j.scr.2018.03.006

    • NAID

      120006498245

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 宇宙環境が精子幹細胞に及ぼす影響についての解析2019

    • Author(s)
      篠原隆司
    • Organizer
      日本宇宙生物科学会
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      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 精子幹細胞の老化メカニズム2019

    • Author(s)
      篠原隆司
    • Organizer
      若手支援技術講習会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Aging of spermatogonial stem cells. Long Lie spermatogonial stem cells!2019

    • Author(s)
      Takashi Shinohara
    • Organizer
      Brinster Symposium
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      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 精子幹細胞の移植による妊孕性の回復2019

    • Author(s)
      篠原隆司
    • Organizer
      日本アンドロロジー学会
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      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Tight junction and the fate of transplanted spermatogonial stem cells2018

    • Author(s)
      Takashi Shinohara
    • Organizer
      Gordon research conference on Mammalian Reproduction
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 雄性生殖細胞またはセルトリ細胞にポリヌクレオチドを導入する方法2018

    • Inventor(s)
      篠原隆司、渡邉哲史
    • Industrial Property Rights Holder
      京都大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Overseas

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2021-01-27  

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