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初期発生におけるクロマチン制御のリアルタイム解析

Publicly Offered Research

Project AreaCell Community in early mammalian development
Project/Area Number 22116509
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 InstitutionOsaka University

Principal Investigator

國府 力  大阪大学, 医学系研究科, 特任講師 (70379238)

Project Period (FY) 2010 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000)
Fiscal Year 2011: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2010: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Keywordsゲノム発現調節 / 幹細胞 / 核構造 / 生物発光 / トランスポゾン
Research Abstract

近年注目を集める細胞核内の3次元ゲノム構造は、哺乳類初期発生においても、細胞調節の重要なファクターと考えられる。ところが、その実験的解析方法は限られており、未だ十分な理解が進んでいない。そこで本プロジェクトでは、近接ゲノム領域に跳び易い性質(ローカルホッピング特性)を持つDNAトランスポゾンを活用し、従来法とは異なる原理に基づいた3次元ゲノム構造解析法を新規に開発した。具体的には、マウスES細胞の任意のゲノム領域にトランスポゾンをノックインして起点を作り、トランスポゾンの転移を誘導した後、ゲノム中への再挿入箇所を次世代シークエンサーで網羅的に同定する。
平成23年度は、前年度に最適化したプロトコールに基づき、マウスES細胞の系で、特徴の異なる数カ所の遺伝子座に対して解析を行った。その結果、いわゆる発生関連遺伝子座にトランスポゾンの起点を置いた場合、起点から約2-3Mb以内の近傍の著明な集積に加え、塩基数にして約30-40Mb以上離れたゲノム領域に、トランスポゾンの「ホットスポット」が出現することが分かった。これらの多くは進化的に保存された非コード領域であり、起点のゲノム領域との間に3次元的な近接が示唆される。一方、多能性関連遺伝子座に起点を置い左場合には、近傍ゲノム領域への集積は見られるものの、上記のような遠隔領域のホットスポットは認めなかった。
従来知られているシスエレメントは塩基数にして最大でも約1Mbのゲノム領域内に位置するものが多く、今回発見された約30-40Mb遠隔のホットスポットは、既知のエレメントとは異なる機序の存在を示している。本年度の結果は、トランスポゾンの転移分布が個々のゲノム領域の核内3次元構造の違いを反映することを示唆し、初期発生のゲノム調節機構に新たな視座を与えるものである。

Report

(2 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2012 2011 2010 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] ES/iPS細胞研究のための遺伝学的手法の新展開2012

    • Author(s)
      堀江恭二
    • Journal Title

      実験医学2012年6月増刊号「進展する幹細胞のサイエンスから再生医療へ」

      Volume: (仮題)(掲載確定)

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Journal Article] A homozygous mutant embryonic stem cell bank applicable for phenotype-driven genetic screening2011

    • Author(s)
      Horie K.
    • Journal Title

      Nature Methods

      Volume: 8 Issue: 12 Pages: 1071-1077

    • DOI

      10.1038/nmeth.1739

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Functional genomics in the mouse using the Sleeping Beauty transposon system2010

    • Author(s)
      Horie K., Kokubu C., et al
    • Journal Title

      Methods in Enzymology

      Volume: 477 Pages: 71-89

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Journal Article] Delayed dopaminergic neuron differentiation in Lrp6 mutant mice2010

    • Author(s)
      Castelo-Branco G, et al
    • Journal Title

      Developmental Dynamics

      Volume: 239 Pages: 211-221

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    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 哺乳類と魚の背骨はどこが違うのか:異種間ゲノム工学による脊椎形成の分子機構の研究2011

    • Author(s)
      國府力
    • Organizer
      京都大学再生医科学研究所「再生医学・再生医療の先端融合的共同研究拠点」平成23年度学術講演会
    • Place of Presentation
      京都大学芝蘭会館稲森ホール(招待講演)
    • Year and Date
      2011-12-26
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  • [Presentation] マウス・ゲノムエンジニアリングの進歩2011

    • Author(s)
      國府力
    • Organizer
      第29回日本骨代謝学会学術集会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場
    • Year and Date
      2011-07-30
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  • [Presentation] 骨格組織構築に関与する幹細胞群の移動と局在2011

    • Author(s)
      國府力
    • Organizer
      平成22年度共同研究会
    • Place of Presentation
      京都大学再生医科学研究所(招待講演)
    • Year and Date
      2011-06-09
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    • Author(s)
      國府力
    • Organizer
      次世代シークエンサー現場の会第1回研究会
    • Place of Presentation
      熱海ニューフジヤホテル
    • Year and Date
      2011-05-28
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    • Author(s)
      國府力
    • Organizer
      第53回共同研テクニカルセミナー
    • Place of Presentation
      大阪大学(招待講演)
    • Year and Date
      2010-12-15
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  • [Presentation] レトロウイルスおよびDNA型トランスポゾンベクターのゲノムワイドな挿入部位の比較解析2010

    • Author(s)
      吉田純子, et al
    • Organizer
      第33回日本分子生物学会大会
    • Place of Presentation
      神戸
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      2010 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.med.osaka-u.ac.jp/pub/mr-envi/www/japanese/member/detail/kokubu.html

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.osaka-u.ac.jp/en/research/annual-report/volume-11/100_select_paper/copy6_of_science02.html

    • Related Report
      2010 Annual Research Report

URL: 

Published: 2010-08-23   Modified: 2018-03-28  

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