マウス・ゲノム刷り込み制御配列のエピゲノムダイナミクス

• Project Area: Analyses and regulation of germline epigenome
• Project/Area Number: 26112503
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 谷本 啓司 筑波大学, 生命環境系, 教授 (90261776)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000); Fiscal Year 2015: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2014: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
• Keywords: ゲノム / 発現制御 / エピジェネティクス / ゲノム刷り込み / DNAメチル化

Outline of Annual Research Achievements

マウス胎性16.5日胚の、雄生殖細胞におけるH19-ICR周辺領域の転写（3'側からの一方向転写の報告あり；EMBO J.31:606-615,2012）を詳細に検証したところ、他グループの報告とは異なり、両方向の転写が観察された。これらのうち、我々は新規である5'側からの転写を終結させる目的でpolyA-ノックインマウスを作成し、その精子におけるH19-ICRのメチル化刷り込みは正常に確立することを示した。したがって、少なくともH19-ICRの5'側からの転写は、精子におけるメチル化に必須ではないことが考えられた。
さらに、我々が見いだした受精後刷り込みメチル化現象に必須の、内在H19-ICRの一部配列をCRISPR-Cas9法により欠損させたマウスを作成した。精子における刷り込みメチル化の解析の結果、同配列は生殖細胞における刷り込みメチル化には必須でないことが明らかとなった。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] De novo DNA methylation through the 5'-segment of the H19 ICR maintains its imprint during early embryogenesis (2015)
  • Author(s): Matsuzaki, H., Okamura, E., Takahashi, T., Ushiki, A., Nakamura, T., Nakano, T., Hata, K., Fukamizu, A., and Tanimoto, K.
  • Journal Title: Development Volume: 142 Pages: 3833-3844
  • DOI: 10.1242/dev.126003
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 5’-segment of the H19 ICR confers ability to acquire post-fertilization allele-specific DNA methylation to artificial DNA sequences (2016)
  • Author(s): Matsuzaki, H., and Tanimoto, K.
  • Organizer: International Symposium on Epigenome Dynamics and Regulation in Germ Cells
  • Place of Presentation: Kyoto University, Kyoto, Japan
  • Year and Date: 2016-02-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] マウスにおける再構築刷り込みメチル化配列の活性の検証 (2015)
  • Author(s): 松﨑 仁美、倉持 大地、谷本啓司
  • Organizer: BMB2015（第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会 合同大会）
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド、兵庫県神戸市
  • Year and Date: 2015-12-01
• [Presentation] De novo DNA methylation mediated by 5’ portion of the H19 ICR is essential for maintaining its methylation imprintduring early embryogenesis in mice (2015)
  • Author(s): Tanimoto, K., Matsuzaki, H., Okamura, E., Ushiki, A., and Takahashi, T.
  • Organizer: 28th Mouse Molecular Genetics Conference
  • Place of Presentation: Wellcome Genome Campus, Hinxton, Cambridge, UK
  • Year and Date: 2015-09-16
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Reconstitution of a differentially methylated region 刷り込みメチル化配列の再構築 (2015)
  • Author(s): 松﨑仁美、谷本啓司
  • Organizer: 第９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、一橋講堂、東京都千代田区
  • Year and Date: 2015-05-25
• [Presentation] A role for postfertilization, allele-specific DNA methylation activity in maintaining the imprinted H19 ICR methylation (2015)
  • Author(s): H. Matsuzaki, E. Okamura, A. Ushiki, T. Takahashi and K. Tanimoto
  • Organizer: Keystone Symposia (DNA methylation)
  • Place of Presentation: Keystone, CO, USA
  • Year and Date: 2015-03-29 – 2015-04-03
• [Presentation] β-グロビン・ノックインマウスを用いた染色体間相互作用（transvection）の遺伝学的検証 (2014)
  • Author(s): 谷本啓司、後藤義人、J.D.Engel
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] Igf2/H19刷り込み遺伝子座における受精後アリル特異的DNAメチル化活性の解析 (2014)
  • Author(s): 松崎仁美、岡村永一、牛木亜季、高橋拓也、谷本啓司
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] アリル特異的な受精後DNAメチル化活性は、初期胚におけるH19 ICRの刷り込みメチル化の維持に重要である (2014)
  • Author(s): 谷本啓司、松﨑仁美
  • Organizer: 新学術領域 第2回公開シンポジウム「生殖細胞のエピゲノムダイナミクスとその制御」
  • Place of Presentation: 九州大学（福岡県福岡市）
  • Year and Date: 2014-10-31 – 2014-11-01
• [Presentation] A genetic test for interchromosomal DNA interaction (transvection) in a β-globin knock-in mouse (2014)
  • Author(s): K. Tanimoto and J.D. Engel
  • Organizer: 19th Hemoglobin Switching Conference
  • Place of Presentation: St. John’s College, Oxford, UK
  • Year and Date: 2014-09-04 – 2014-09-08
• [Presentation] マウスH19 ICRにおける受精後アリル特異的DNAメチル化活性の解析 (2014)
  • Author(s): 松﨑仁美、岡村永一、牛木亜季、高橋拓也、谷本啓司
  • Organizer: 第8回日本エピジェネティクス研究会年会
  • Place of Presentation: 東京大学伊藤国際学術研究センター（東京都文京区）
  • Year and Date: 2014-05-25 – 2014-05-27
• [Remarks] 筑波大学 生命環境科学研究科 谷本研究室
  • URL: http://kt-b1-mac1.tara.tsukuba.ac.jp/~tanimotokeiji/Keijis/Welcome.html
• [Remarks] ゲノム刷り込みを読み解く ～ゲノム刷り込みが維持される仕組みに迫る～
  • URL: http://www.tsukuba.ac.jp/attention-research/p201511171200.html
• [Remarks] Deciphering genome imprinting
  • URL: http://dev.biologists.org/content/142/22/e2203
• [Remarks] ゲノム刷り込みを読み解く ~ゲノム刷り込みが維持される仕組みに迫る~ （プレスリリース）
  • URL: http://www.tsukuba.ac.jp/wp-content/uploads/151116tanimoto1.pdf
• [Remarks] The Silence of the Genes
  • URL: http://www.tsukuba.ac.jp/en/news-list/p201511251031
• [Remarks] 筑波大学生命環境科学研究科 谷本研究室
  • URL: http://www1.accsnet.ne.jp/~tanimoto/Keijis/Welcome.html