2023 Fiscal Year Annual Research Report
Understanding of totipotency through characterization of interactions between transposable elements and early embryos
| Project Area | Program of totipotency: From decoding to designing |
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| Project/Area Number |
19H05753
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
塩見 春彦 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (60202107)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| Keywords | 転移因子 / 着床前胚 / 全能性 / 多能性 / ZGA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度はマウス初期胚におけるトランスポゾンの解析を継続し、以下の重要な成果を得た。
成果：マウス初期胚におけるトランスポゾンの一過的高発現は胚発生に必須であることを示した。
具体的にはマウス2細胞期胚（zygotic genome activation/ZGA期、かつ全能性期）において一過的高発現を示すトランスポゾンであるMERVLを各種手法（ASO, siRNA, CRISPRi等）を用いて効率よく発現抑制（ノックダウン：KD）する系を立ち上げた。一方、MERVLの転写産物（RNA）とタンパク質（Gag）の発現解析を初期胚において行い、MERVL RNAは1細胞期胚において既に検出でき、しかも核に局在していること、2細胞期胚において細胞質に移行することを見出した。一方、Gagタンパク質は2細胞期胚において初めて検出される。MERVL RNAもGagタンパク質もいずれも8細胞期には検出できなくなる。これら結果をふまえ、MERVL KDを初期胚で行なったところ、胚発生の進行が遅延または停止し、胚の多くが形態異常を示した。クロマチンのaccessibilityの評価（ATAC-seq）及びRNA-seqを行い、MERVL KD胚では2細胞期胚様の遺伝子発現／クロマチン状態が（発生が進行しても）継続されることを明らかにした。したがって、MERVLの一過的高発現がZGA（全能性期）から多能性期への遷移に不可欠であることを示すことができた。これらは、世界で初めて、初期胚におけるトランスポゾンの一過的高発現が胚発生に必須であることを明確に示した成果である。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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