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ヒトDMRにおける母性メチル化インプリント確立メカニズムの解明

Publicly Offered Research

Project AreaThe germline: its developmental cycle and epigenome network
Project/Area Number 23013013
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

堀家 慎一  金沢大学, 学際科学実験センター, 准教授 (40448311)

Project Period (FY) 2011 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥6,200,000 (Direct Cost: ¥6,200,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2011: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Keywordsインプリンティング / PWS-IC / DNAメチル化 / ヒストン修飾 / 3Cアッセイ / Dnmt3a / ヒト染色体 / クロマチン
Research Abstract

ゲノム刷り込み現象は,哺乳類特有の親由来特異的遺伝子発現を引き起こすエピジェネティックな現象であり,生殖細胞系列で親由来特異的メチル化インプリントの消去と確立を世代ごとに繰り返す。しかし,メチル化酵素Dnmt3a,Dnmt3Lによってどのようにメチル化すべきdifferentially methylated region(DMR)が特異的に認識されるのかなど,そのメチル化インプリントの確立機構は不明な点が多い。最近,Snrpn,Gnas遺伝子領域における母性メチル化インプリントの確立にDMR近傍の転写が重要であると報告されたが,なぜ転写がDMRにおけるメチル化を誘導するのかは明らかにされていない。しかしながら,DMRの何らかのクロマチン構造の変化や核内配置の変化が先の転写の誘導やメチル化酵素の領域特異的な認識機構に関与している可能性は極めて高い。
そこで,本研究課題ではメチル化インプリント確立時期に特異的なクロマチン構造や核内配置の変化を明らかにするため,出生後のマウスより,成長卵を回収し,サイズ別にPWS-IC領域とPeg1/Mest領域の核内配置をDNA-FISH法にて解析した。また,各々のサイズにおけるメチル化状態をBisulfite Sequencing法で明らかにした。その結果,これまでの報告と一致して40~60μmの大きさの成長卵においてPWS-IC領域はメチル化を受けるのに対し,Peg1/Mest領域は60μm以上の大きさになってはじめてメチル化を受けることが分かった。さらに,各々のメチル化を受ける時期のゲノムの核内配置をDNA-FISH法で解析したところ,40~60μmの大きさの成長卵において,PWS-IC領域が核膜近傍に位置する傾向が見受けられた。今後,さらに詳細な核内配置を明らかにする事で,母性メチル化インプリントの確立メカニズムを明らかにする。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2012 2011

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (15 results)

  • [Journal Article] Epigenetic defects related to assisted reproductive technologies : Large offspring syndrome (LOS)2012

    • Author(s)
      Nagai M.
    • Journal Title

      DNA Methylation-From Genomics to Technology

      Pages: 167-182

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  • [Journal Article] Neuron-specific impairment of inter-chromosomal pairing and transcription in a novel model of human 15q-duplication syndrome2011

    • Author(s)
      Meguro-Horike M.
    • Journal Title

      Human Molecular Genetics

      Volume: 20 Pages: 3798-3810

    • NAID

      40019439541

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 15q11.2-13.3 chromatin analysis reveals epigenetic regulation of CHRNA7 with deficiencies in Rett and autism brain2011

    • Author(s)
      Yasui D.H.
    • Journal Title

      Human Molecular Genetics

      Volume: 20 Pages: 4311-4323

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  • [Presentation] 自閉症とエピジェネティクス2012

    • Author(s)
      堀家慎一
    • Organizer
      応用動物科学セミナー「エピジェネティクスの深淵」
    • Place of Presentation
      東京大学 弥生講堂一条ホール(東京都)(招待講演)
    • Year and Date
      2012-07-20
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    • Author(s)
      堀家慎一
    • Organizer
      日本分子生物学会 第12回春季シンポジウム
    • Place of Presentation
      石和温泉 慶山(山梨県)(招待講演)
    • Year and Date
      2012-04-26
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    • Author(s)
      堀家慎一
    • Organizer
      第6回日本エピジェネティクス研究会年会
    • Place of Presentation
      学術総合センター(東京都)
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    • Author(s)
      堀家慎一
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      京王プラザホテル(東京都)
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      堀家慎一
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      the Moscone Center (San Francisco, USA)
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      堀家慎一
    • Organizer
      The 34^<th> Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      2011-12-14
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    • Author(s)
      堀家慎一
    • Organizer
      Cell Symposia, Autism Spectrum Disorders : From Mechanisms to Therapies
    • Place of Presentation
      Sheraton National Hotel (USA)
    • Year and Date
      2011-11-09
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  • [Presentation] Epigenetics of autism spectrum disorders2011

    • Author(s)
      堀家慎一
    • Organizer
      第21回日本臨床精神神経薬理学会・第41回日本神経精神薬理学会合同年会
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル(東京都)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-10-27
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  • [Presentation] Neuron specific impairment of inter-chromosomal pairing and transcription in a novel model of human 15q-duplication syndrome2011

    • Author(s)
      堀家慎一
    • Organizer
      The 32^<nd> NAITO CONFERENCE ON Biological basis of mental functions and disorders
    • Place of Presentation
      八ヶ岳ロイヤルホテル(山梨県)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-10-19
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  • [Presentation] Neuron specific impairment of inter-chromosomal pairing and transcription in a novel model of human 15q-duplication syndrome2011

    • Author(s)
      堀家慎一
    • Organizer
      12^<th> International Congress of Human Genetics and The ASHG 61^<st> Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Montreal Convention Centrel (CANADA)
    • Year and Date
      2011-10-12
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  • [Presentation] Higher order inter-chromosomal association of maternal and paternal alleles of 15q11-q132011

    • Author(s)
      堀家慎一
    • Organizer
      ICC on Genomic Imprinting and Beyond
    • Place of Presentation
      Institut d' Estudis Catalans (Spain)
    • Year and Date
      2011-09-23
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  • [Presentation] Neuron specific impairment of inter-chromosomal pairing in MeCP2-depleted neuronal cells2011

    • Author(s)
      堀家慎一
    • Organizer
      12^<th> Annual Rett syndrome Symposium
    • Place of Presentation
      Landsdowne Resort and Spa (USA)
    • Year and Date
      2011-06-26
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  • [Presentation] MeCP2とクロマチンダイナミクス2011

    • Author(s)
      堀家慎一
    • Organizer
      第53回日本小児神経学会総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-05-26
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  • [Presentation] ヒト15q11-q13領域におけるアレル特異的クロマチン脱凝集の解析2011

    • Author(s)
      堀家慎一
    • Organizer
      日本分子生物学会第11回春季シンポジウム
    • Place of Presentation
      石川県立音楽堂(石川県)
    • Year and Date
      2011-05-25
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  • [Presentation] Role of PWS IC for paternal allele specific chromatin decondensation at 15q11-q132011

    • Author(s)
      堀家慎一
    • Organizer
      第5回日本エピジェネティクス研究会年会
    • Place of Presentation
      KKRホテル熊本(熊本県)
    • Year and Date
      2011-05-19
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-04-06   Modified: 2019-07-29  

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