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GS細胞を用いた雄性エピゲノム形成の分子基盤の解明と新規解析技術の開発

Publicly Offered Research

Project AreaAnalyses and regulation of germline epigenome
Project/Area Number 26112513
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 InstitutionKeio University

Principal Investigator

山中 総一郎  慶應義塾大学, 医学部, 助教 (80711845)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2015: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Keywordsクロマチン / トランスポゾン / CRISPR/Cas9 / エピゲノム / gonad / ヘテロクロマチン / piRNA / PIWI / ChIP / 遺伝子発現
Outline of Annual Research Achievements

本年度は前年度に引き続き、特定ゲノム領域に存在するタンパク質やRNAを同定するための手法開発を主眼に置いて研究を進めた。前年度までにパイロット版の実験系を構築したため、結合タンパク質が既に知られているゲノム領域に対してゲノムIP法を適用した。インシュレーターは、例えばエンハンサーとプロモーターとの相互作用を阻害するなど、ゲノム上の隣接する二つの領域を隔絶する働きをもつことが知られたエレメントである。この領域にはCTCFなど複数のタンパク質が特異的に局在する。この領域でゲノムIP法を適用したところ、同定されたペプチド数が多いタンパク質にはクロマチン上に多く存在するものが見られた。また、既知のインシュレータータンパク質であるPARPやCP190なども多く同定された。これらの結果は、ゲノムIP法によって、プロテオーム的に純度の高いタンパク質群が濃縮されたことや、特定ゲノム領域に存在するタンパク質を同定することが可能であることを示唆している。上記のタンパク質群に加えて、Mediator複合体中の複数のタンパク質がインシュレーター領域でのゲノムIPで同定された。現在インシュレーター機能に対するMediator複合体の役割を検証中である。
トランスポゾン上に存在するタンパク質を同定することは本研究の主眼の一つである。世界で広く使用されているCas9はStreptococcus pyogensから単離されたもの(SpCas9)だが、このCas9はヘテロクロマチンに効率良くアクセスすることが出来なかった。そこで、Staphylococcus aureusから単離されたCas9(SaCas9)を用いてChIPを行ったところ、このCas9はSpCas9に比べヘテロクロマチン領域に効率良くアクセスすることができることがわかった。現在SaCas9を用いたゲノムIPをトランスポゾン領域で行っている。

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。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Misprocessed tRNA response targets piRNA clusters2015

    • Author(s)
      Soichiro Yamanaka, Haruhiko Siomi
    • Journal Title

      EMBO J

      Volume: 34 Issue: 24 Pages: 2988-9

    • DOI

      10.15252/embj.201593322

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] piRNA clusters and open chromatin structure.2014

    • Author(s)
      Yamanaka, S., Siomi, MC. and Siomi, H.
    • Journal Title

      Mobile DNA

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 22-22

    • DOI

      10.1186/1759-8753-5-22

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Developing a novel method to identify chromatin components at transposons using CRISPR/Cas9 system2016

    • Author(s)
      Soichiro Yamanaka, Ten Li, Takeshi Kawamura, Tatsuhiko Kodama, Haruhiko Siomi
    • Organizer
      RNA2016 Meeting
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Year and Date
      2016-06-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 細胞工学2015

    • Author(s)
      山中総一郎、塩見春彦
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      学研メディカル秀潤社
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Book] 実験医学2015

    • Author(s)
      山中総一郎
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      羊土社
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 慶應義塾大学 医学部 分子生物学教室 ホームページ

    • URL

      http://siomilab.med.keio.ac.jp

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 慶応義塾大学 医学部 分子生物学教室

    • URL

      http://siomilab.med.keio.ac.jp

    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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