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2020 Fiscal Year Annual Research Report

胎仔期生殖腺の性スペクトラム

Planned Research

Project AreaSpectrum of the Sex: a continuity of phenotypes between female and male
Project/Area Number 17H06424
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

立花 誠  大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (80303915)

Project Period (FY) 2017-06-30 – 2022-03-31
Keywords性スペクトラム / 性決定遺伝子
Outline of Annual Research Achievements

2020年度は、マウスの胎児の生殖腺の性スペクトラムの成立機構を明らかにすることが目的であった。この目的を達成するため、XYマウスの胎仔期生殖腺からmRNAを単離し、次世代シーケンス解析を行った。その結果、Sry遺伝子座の近傍に、これまでに知られていなかった転写産物が存在することを見出した。CAGE-シーエンスによって解析したところ、本転写産物をコードするDNA領域には転写開始点が含まれていなかった。長鎖mRNAシーケンス解析を行ったところ、本転写産物はこれまで知られていなかったSryの「隠れた第2エキソン」であることが明らかになった。さらに、分子生物学的、生化学的、および遺伝学的な解析を進めることで、以下の事実を明らかにした。
1)マウスSry遺伝子座にはこれまで見過ごされていた「隠れたエキソン」が存在する。2)「隠れたエキソン」により、Sry遺伝子座からは新規翻訳産物であるSRY-Tが産生されている。3)Sry第2エキソンはマウスのオス化に必須である。4)既知のSry翻訳産物であるSRY-Sは、C末端にデグロン配列を有しているため、生体内では機能不全の性決定因子である。5)新規Sry翻訳産物であるSRY-TはC末端にデグロン配列がないため、タンパク質分解を受けない。
これらの研究成果により、これまで知られていたSry翻訳産物であるSRY-Sではなく、私たちが新たに同定した翻訳産物であるSRY-Tこそが真のマウス性決定因子であることが明らかになった(Miyawaki et al., Science 2020)

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

マウスを含め、すべての有単盤ほ乳類のSryは単一エキソン遺伝子と考えられていた。この概念は、1990年にヒトとマウスでSRYが発見されて以降、生物学の一般常識であった。私たちの上記の研究成果は、30年の長きにわたって信じられてきた「Sryは単一エキソン遺伝子である」との教科書の記載を塗り替えることにつながった。この結果は本研究を申請した当時はは全く予期していなかったものであったことから、当初の計画以上に進展したと言える。それを裏付けるように、本研究の成果は日本の新聞の各朝刊やテレビなどで報じられただけでなく、海外のメディアでも取り上げられた。この成果を公表した論文(Miyawaki et al., Science 2020)はFaculty Opinions推薦論文にも取り上げられた。

Strategy for Future Research Activity

これまでに私たちは、ヒストンH3の9番目のリシンの脱メチル化によるエピジェネティック制御が、マウスSryの活性化に必須であることを見いだしている(Kuroki et al., Science 2013)。今回の成果は、Sry遺伝子座の構造の全容を明らかにすることになった。今後の研究の目標は、真の性決定因子であるSRY-Tがどのようにして生殖腺をオス化するのか、その分子機構を明らかにすることである。Sryの遺伝子構造の解明、Sryの発現機構の解明に引き続いて、SRY-Tの作用機序を明らかにすることで、ほ乳類のオス化の分子メカニズムを包括的に理解することが可能となる。

  • Research Products

    (12 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 3 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] クイーンズランド大学(オーストラリア)

    • Country Name
      AUSTRALIA
    • Counterpart Institution
      クイーンズランド大学
  • [Journal Article] マウスの性決定遺伝子Sryにおける「隠れエキソン」の発見と、それがコードする真の性決定因子SRY-Tの発見2021

    • Author(s)
      宮脇慎吾、立花誠
    • Journal Title

      実験医学

      Volume: 39 Pages: 571, 574

  • [Journal Article] Inhibition of histone methyltransferase G9a attenuates liver cancer initiation by sensitizing DNA-damaged hepatocytes to p53-induced apoptosis2021

    • Author(s)
      Takuma Nakatsuka, Keisuke Tateishi*, Hiroyuki Kato, Hiroaki Fujiwara, Keisuke Yamamoto, Yotaro Kudo, Hayato Nakagawa, Yasuo Tanaka, Hideaki Ijichi, Tsuneo Ikenoue, Takeaki Ishizawa, Kiyoshi Hasegawa, Makoto Tachibana, Yoichi Shinkai, Kazuhiko Koike
    • Journal Title

      Cell Death and Disease

      Volume: 12 Pages: 99, 111

    • DOI

      10.1038/s41419-020-03381-1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Caspase-8, receptor-interacting protein kinase 1 (RIPK1), and RIPK3 regulate retinoic acid-induced cell differentiation and necroptosis.2020

    • Author(s)
      Masataka Someda, Shunsuke Kuroki, Hitoshi Miyachi, Makoto Tachibana, Shin Yonehara
    • Journal Title

      Cell Death and Differentiation

      Volume: 27 Pages: 1539, 1553

    • DOI

      10.1038/s41418-019-0434-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] G9a is involved in the regulation of critical bone formation through activation of Runx2 function during development2020

    • Author(s)
      Hisashi Ideno, Kazuhisa Nakashima, Koichiro Komatsu, Ryoko Araki, Masumi Abe, Yoshinori Arai, Hiroshi Kimura, Yoichi Shinkai, Makoto Tachibana, Akira Nifuji
    • Journal Title

      Bone

      Volume: 137 Pages: e11532

    • DOI

      10.1016/j.bone.2020.115332

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] H3K9 demethylases JMJD1A and JMJD1B control prospermatogonia to spermatogonia transition in mouse germline2020

    • Author(s)
      Shunsuke Kuroki, Ryo Maeda, Masashi Yano, Satsuki Kitano, Hitoshi Miyachi, Mikiko Fukuda, Yoichi Shinkai, Makoto Tachinana
    • Journal Title

      Stem Cell Reports

      Volume: 15 Pages: 424, 438

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2020.06.013

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The mouse Sry locus harbors a cryptic exon that is essential for male sex determination2020

    • Author(s)
      Shingo Miyawaki, Shunske Kuroki, Ryo Maeda, Naoki Okashita, Peter Koopman, Makoto Tachibana
    • Journal Title

      Science

      Volume: 370 Pages: 121, 124

    • DOI

      10.1126/science.abb6430

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Deletion of Histone Methyltransferase G9a Suppresses Mutant Kras-driven Pancreatic Carcinogenesis2020

    • Author(s)
      Hiroyuki Kato, Keisuke Tateishi*, Hiroaki Fujiwara, Hideaki Ijichi, Keisuke Yamamoto, Takuma Nakatsuka, Miwako Kakiuchi, Makoto Sano, Yotaro Kudo, Yoku Hayakawa, Hayato Nakagawa, Yasuo Tanaka, Motoyuki Otsuka, Yoshihiro Hirata, Makoto Tachibana, Yoichi Shinkai, Kazuhiko Koike
    • Journal Title

      Cancer Genomics Proteomics

      Volume: 17 Pages: 695, 705

    • DOI

      10.21873/cgp.20224.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 真のオス化因子をコードするマウスSryの”隠れ”エキソンの発見2021

    • Author(s)
      立花 誠
    • Organizer
      日本エピジェネティクス研究会
    • Invited
  • [Presentation] マウスSry遺伝子座には、これまで未同定でかつオス化に必須な役割を有する第2エキソンが存在する2020

    • Author(s)
      立花 誠
    • Organizer
      日本分子生物学会
    • Invited
  • [Remarks] 性スペクトラムー連続する表現型としての雌雄ー

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/sexspectrum/index.html

  • [Remarks] 大阪大学大学院生命機能研究科 立花研究室

    • URL

      https://tachibana-lab.net/

URL: 

Published: 2022-12-28  

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