始原生殖細胞の初期分化におけるHP1γとヒストン修飾の機能解析

• Project Area: The germline: its developmental cycle and epigenome network
• Project/Area Number: 21028007
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 浅野 雅秀 金沢大学, 学際科学実験センター, 教授 (50251450)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 成瀬 智恵 金沢大学, 学際科学実験センター, 助教 (30372486)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥6,600,000 (Direct Cost: ¥6,600,000); Fiscal Year 2010: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2009: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
• Keywords: 発生・分化 / 生殖細胞 / 始原生殖細胞 / ヒストン修飾 / 遺伝子改変動物 / 始源生殖細胞 / エピジェネティクス / 細胞周期

Research Abstract

(1)HP1γ変異マウスの始原生殖細胞(PGC)の解析
HP1γはメチル化ヒストン(H3K9me)に結合するエピジェネティック制御因子の一つである。22年度はHP1γ変異マウスにおいてPGCの数が少ない原因をさらに追及した。PGCの運命決定や生殖隆起への移動,細胞死,ヒストン修飾に異常はなく,PGCの増殖に問題があることを明らかにした。E12.5の増殖期のHP1γ変異PGCはBrdUの取込みが有意に低下しており,フローサイトメトリーの解析からもHP1γ変異PGCはG1期に集積しており,S期への移行が抑制されていた。様々な細胞周期制御因子を解析したところ,HP1γ変異胚ではサイクリン依存性キナーゼ阻害活性を持つp21(Cip)を発現するPGCの割合が増加し,p21の集積がG1/S期移行の遅延を引き起こしている可能性が示唆された。しかしながらE11.5の野生型PGCとHP1γ変異PGCとのマイクロアレイ解析では,他の細胞周期制御遺伝子の発現に有意な違いは見られなかった。以上の結果をまとめて論文を投稿したところ,いくつかの追加実験を求められた。特にPGCの数の減少が最初に認められるE7.25のHP1γ変異PGCでもBrdUの取込みが低下していること,PGCのin vitro培養系でもHP1γ変異PGCの増殖が低下していることを明らかにして再投稿を行った。
(2)ヒストン脱メチル化酵素の欠損マウスの作製
ヒストンのメチル化はエピジェネティックな制御の中心的な役割を果たしているが,脱メチル化酵素はまだ不明な点が多い。二つの脱メチル化酵素遺伝子についていわゆるfloxマウスを作製し,TNAPCreマウスと交配することにより,生殖細胞特異的に欠損したマウスを作製している。これらの生殖細胞の解析は,次の2年間の本特定領域の研究テーマとして解析を進める予定である。

Research Products

• [Journal Article] Septic shock is associated with receptor for advanced glycationend products ligation of LPS. (2011)
  • Author(s): Yamamoto, Y., et al.
  • Journal Title: J.Immunol. Volume: 186 Pages: 3248-3257
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Impairment of embryonic cell division and glycosaminoglycan biosynthesis in glucuronyltransferase-I deficient mice. (2010)
  • Author(s): Izumikawa, T., et al.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. Volume: 285 Pages: 12190-12196
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Gene knockout and metabolome analysis of carnitine/organic cation transporter OCTN1. (2010)
  • Author(s): Kato, Y., et al.
  • Journal Title: Pharm.Res. Volume: 27 Pages: 832-840
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] β4-Galactosyltransferase-5 is a lactosylceramide synthase essential for mouse extra-embryonic development. (2010)
  • Author(s): Nishie, T., et al.
  • Journal Title: Glycobiology Volume: 20 Pages: 1311-1322
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sphingosine-1-phosphate receptor-2 deficiency leads to inhibition of macrophage proinflammatory activities and atherosclerosis in apoE-deficient mice. (2010)
  • Author(s): Wang, F., et al.
  • Journal Title: J.Clin.Invest. Volume: 120 Pages: 3979-3995
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] S1P2, the G protein-coupled receptor for sphingosine-1-phosphate, negatively regulates tumor angiogenesis and tumor growth in vivo in mice. (2010)
  • Author(s): Du, W., et al.
  • Journal Title: Cancer Research 70 Pages: 772-781
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification and functional characterization of paxillin as a target of protein tyrosine phosphatase receptor T. (2010)
  • Author(s): Zhao, Y., et al.
  • Journal Title: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 107 Pages: 2592-2597
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Impairment of embryonic cell division and glycosaminoglycan biosynthesis in glucuronyltransferase-I deficient mice. (2010)
  • Author(s): Izumikawa, T., et al.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 285 Pages: 12190-12196
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Gene knockout and metabolome analysis of carnitine/organic cation transporter OCTN1. (2010)
  • Author(s): Kato, Y., et al.
  • Journal Title: Pharm.Res. 27 Pages: 832-840
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Learning/memory impairment and reduced expression of the HNK-1 carbohydrate in β4-galactosyltransferase-II-deficient mice. (2009)
  • Author(s): Yoshihara, T., et al.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 284 Pages: 12550-12561
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Bidirectional signaling through ephrinA2-EphA2 enhances osteoclastogenesis and suppresses osteoblastogenesis. (2009)
  • Author(s): Irie, N., et al.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 284 Pages: 14637-14644
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Important role of heparan sulfate in postnatal islet growth and insulin secretion. (2009)
  • Author(s): Takahashi, I., et al.
  • Journal Title: Biochem.Biophys.Res.Commun. 383 Pages: 113-118
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of tumor-initiating cells in a highly aggressive brain tumor using promoter activity of nucleostemin. (2009)
  • Author(s): Tamase, A., et al.
  • Journal Title: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 106 Pages: 17163-17168
  • Peer Reviewed
• [Presentation] The role of heterochromatin protein 1 (HP1)γ in primordial germ cells (2010)
  • Author(s): Abe, K., et al
  • Organizer: Mouse Development, Genetics & Genomics meeting 2010
  • Place of Presentation: Cold Spring Harbor Laboratory, USA
  • Year and Date: 2010-10-27
• [Presentation] 始原生殖細胞の発生と分化におけるHP1γの機能解析 (2010)
  • Author(s): 阿部可奈恵, ら
  • Organizer: 第4回日本エピジェネティクス研究会
  • Place of Presentation: 米子文化ホール(鳥取県)
  • Year and Date: 2010-05-28
• [Presentation] ヒト15番染色体を保持したトランスクロモソミックマウスの作出 (2010)
  • Author(s): 目黒-堀家牧子, ら
  • Organizer: 第4回日本エピジェネティクス研究会
  • Place of Presentation: 米子文化ホール(鳥取県)
  • Year and Date: 2010-05-28
• [Presentation] 始原生殖細胞の発生と分化におけるHP1γの機能解析 (2009)
  • Author(s): 阿部可奈恵, ら
  • Organizer: 第3回エピジェネティクス研究会
  • Place of Presentation: 東京一ツ橋学術総合センター(東京都)
  • Year and Date: 2009-05-23
• [Presentation] HP1γは第一減数分裂期における精母細胞のヒストンメチル化に必須である (2009)
  • Author(s): 成瀬智恵, ら
  • Organizer: 第56回日本実験動物学会
  • Place of Presentation: 大宮ソニックホール(埼玉県)
  • Year and Date: 2009-05-15
• [Presentation] 始原生殖細胞の発生と分化におけるHP1γの機能解析 (2009)
  • Author(s): 阿部可奈恵, ら
  • Organizer: 第56回日本実験動物学会
  • Place of Presentation: 大宮ソニックホール(埼玉県)
  • Year and Date: 2009-05-14
• [Remarks]
  • URL: http://web.kanazawa-u.ac.jp/~asrc/index.html
• [Remarks]
  • URL: http://web.kanazawa-u.ac.jp/~asrc/index.html
• [Patent(Industrial Property Rights)] 情動障害のモデルマウスの開発 (2009)
  • Inventor(s): 善岡克次, ら
  • Industrial Property Rights Holder: 金沢大学
  • Industrial Property Number: 2009-220591
  • Filing Date: 2009-09-25