2017 Fiscal Year Annual Research Report
Meiosis priming in the germline stem cell cycle in mice
| Project Area | Analyses and regulation of germline epigenome |
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| Project/Area Number |
25112004
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
中馬 新一郎 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 准教授 (20378889)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | 生殖細胞 / 多能性幹細胞 / ゲノム / 遺伝 / 発生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
個体形成の過程では、一つの受精卵から多能性幹細胞、組織幹細胞等を経て各種の体細胞系譜の分化成熟が行われる一方、生殖細胞は配偶子形成プロセスを通じて遺伝情報の継承と再編を行う。多能性幹細胞-生殖細胞の発生サイクルにおけるゲノム、エピゲノム情報は個体および種が成立する根幹として厳密に制御され、その破綻は広範な疾患、例えば発生異常、遺伝病、癌、不妊等の原因となる。本計画研究では、これら生殖系列サイクルにおける遺伝情報の維持と再編の制御基盤に焦点を置き解析を進めた。その結果、(1) 遺伝情報の大規模な再編が行われる減数分裂について、未分化な生殖幹細胞が減数分裂へ向けた分子プログラムを予め獲得した上で体細胞型増殖を行う事、およびそれら分子プログラムの中核は多能性幹細胞に存在すると共に生殖細胞の分化過程で特異的かつ段階的に獲得される事、を明らかにした（生殖系列サイクルにおけるmeiosis primingの提唱）。また、(1)の結果に基づき、(2) 減数分裂の内在性プログラムを持つ多能性幹細胞と生殖幹細胞におけるゲノム損傷応答の詳細な解析を行い、生殖系列サイクルにおける遺伝情報の安定性維持機構の発生段階に応じた特徴的な制御を明らかにした。特に、遺伝情報の安定性維持に関わる遺伝子群（トランスポゾン制御を含む）と減数分裂制御に関わる遺伝子群の発現制御のクロストークを明らかにした。更に、(3) 多能性幹細胞や生殖細胞に特徴的な発現パターンを示しかつ遺伝情報制御に関与する遺伝子について新規ノックアウトマウスを作製して機能解析を行い、ゲノム組み換えを抑制するアンチリコンビナーゼが内因性複製ストレスを抑制することで、細胞および個体の遺伝情報の安定性維持に働くメカニズムを明らかにした。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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