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2021 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 / ヘテロクロマチン
Outline of Annual Research Achievements

これまでに我々は、マウスの性決定遺伝子であるSryの発現がヒストンH3の9番目のリジン(H3K9)のメチル化のレベルによって厳密に制御されていることを見出している(Kuroki et al., 2013, Kuroki et al., 2017)。本知見にもとづき、細胞内でH3K9のメチル化レベルを制御する分子機構について、生化学的・遺伝学的な手法を用いて解析した。ヘテロクロマチンタンパク質(HP1)は、メチル化されたH3K9を特異的に認識し、転写因子がアクセスできない状態のクロマチン(ヘテロクロマチン)の形成を促すタンパク質である。私たちは、マウスES細胞において三種類あるHP1パラログを全て欠損させると、ヘテロクロマチン構造が完全に消失することを見出した。さらに予期しなかったことに、HP1の欠損に伴ってメチル化されたH3K9も消失することを見出した。このメチル化されたH3K9の消失の原因を調べたところ、H3K9メチル化酵素である、Syv39h1、Suv39h2、G9a、GLP、Setdb1がユビキチンープロテアソーム経路によってタンパク質分解を受けることを見出した。これらの研究成果によって、HP1の新たな機能が明らかになった。すなわち、HP1はSuv39h1などのH3K9メチル化酵素をクロマチンにアンカリングすることで、それらの酵素をタンパク質分解から守っていた。HP1はこれまで言われていたような単なるメチル化H3K9の読み取り分子ではなく、ロバストなヘテロクロマチンを形成するためのハブとして機能していることが示された(Maeda and Tachibana EMBO reports 2022)。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 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
  • [Int'l Joint Research] カリフォルニア大学デービス校(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      カリフォルニア大学デービス校
  • [Journal Article] HP1 maintains protein stability of H3K9 methyltransferases and demethylases2022

    • Author(s)
      Ryo Maeda, Makoto Tachibana
    • Journal Title

      EMBO Reports

      Volume: 23 Pages: e53581

    • DOI

      10.15252/embr.202153581

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] マウス性決定遺伝子Sryの「隠れたエキソン」の発見2022

    • Author(s)
      立花誠
    • Journal Title

      ファルマシア

      Volume: 58 Pages: 34, 38

  • [Journal Article] Dynamic erectile responses of a novel penile organ model utilizing two photon excitation microscopy (TPEM)†2021

    • Author(s)
      Daiki Hashimoto, Tsuyoshi Hirashima, Hisao Yamamura, Tomoya Kataoka, Kota Fujimoto, Taiju Hyuga, Atsushi Yoshiki, Kazunori Kimura, Shunsuke Kuroki, Makoto Tachibana, Kentaro Suzuki, Nobuhiko Yamamoto, Shin Morioka, Takehiko Sasaki, Gen Yamada
    • Journal Title

      Biology of Reproduction

      Volume: 104 Pages: 875, 886

    • DOI

      10.1093/biolre/ioab011

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Meiosis-specific ZFP541 repressor complex promotes developmental progression of meiotic prophase towards completion during mouse spermatogenesis.2021

    • Author(s)
      Yuki Takada, Chisato Kodera, Kazumasa takemoto, Akihiko Sakashita, Kenichi Horisawa, Ryo Maeda, Ryuki Shimada, Shingo Usuki, Sayoko Fujimura, Naoki Tani, Kumi Matsuura, Tomohiko Akiyama, Atsushi Suzuki, Hitoshi Niwa, Makoto Tachibana, Takeshi Ohba, Hidetaka Katabuchi, Satoshi Namekawa, kimi Araki, Kei-Ichiro Ishiguro
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 12 Pages: e3184

    • DOI

      10.1038/s41467-021-23378-4.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Generation of ovarian follicles from mouse pluripotent stem cells2021

    • Author(s)
      Takeshi Yoshino, Takahiro Suzuki, Go Nagamatsu, Haruka Yabukami, Mika Ikegaya, Mami Kishima, Haruka Kita, Takuya Imamura, Kinichi Nakashima, Ryuichi Nishinakamura, Makoto Tachibana, Miki Inoue, Yuichi Shima, Ken-Ichirou Morohashi, Katsuhiko Hayashi K
    • Journal Title

      Science

      Volume: 373 Pages: 282, 289

    • DOI

      10.1093/biolre/ioab011

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 性決定遺伝子の全貌-マウスSryにおける“隠れエキソン”の発見-2021

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

      医学のあゆみ

      Volume: 278 Pages: 1132, 1133

  • [Presentation] マウスES細胞におけるトランスポゾンの抑制機構2021

    • Author(s)
      立花 誠
    • Organizer
      転移因子研究会
    • Invited
  • [Presentation] Epigenetic regulation of two-cell-specific genes in mouse ES cells2021

    • Author(s)
      立花 誠
    • Organizer
      日本分子生物学会
    • Invited
  • [Presentation] HP1-dependent heterochromatin formation in mammalian cells2021

    • Author(s)
      Ryo Maeda, Makoto Tachibana
    • Organizer
      染色体ワークショップ
  • [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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