2014 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Analyses and regulation of germline epigenome |
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| Project/Area Number |
25112006
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| Research Institution | Nagahama Institute of Bio-Science and Technology |
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Principal Investigator |
中村 肇伸 長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 准教授 (80403202)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | 受精卵 / OGT / Tet3 / 5-メチル化シトシン / 5-ヒドロキシメチル化シトシン / ヒストンGlcNAc化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までに、転写活性化に関与する新規ヒストン修飾（ヒストンH2Bの112番目のセリンのGlcNAc化；H2B S112GlcNAc）が受精卵の雄性クロマチンに特異的に存在することを見出している。平成26年度は、受精卵におけるOGTとTet3の結合状態と胚性遺伝子の活性化に及ぼす影響について検討をおこなった。その結果、（1）OGTへの雌性クロマチンへの結合はStella（PGC7、Dppa3）により阻害されていること、（2）Tet3をノックダウンしてもOGTの雄性クロマチンへの結合およびH2B S112GlcNAc修飾状態に変化がないこと、（3）H2B S112A変異体を用いて受精卵に存在するH2B S112GlcNAc修飾を消去しても、Tet3のクロマチンへの局在および雄性クロマチンにおける5mCから5hmCへの変換に変化がないこと（4）受精卵においてTet3をノックダウンしても、H2B S112GlcNAc修飾を消去しても転写に影響はなかったが、Tet3をノックダウンした受精卵からH2B S112GlcNAc修飾を消去した場合には、雄性クロマチンからの転写が抑制されること、を明らかにした。これらのことから、受精卵ではES細胞の場合と異なり、OGTはTet3非依存的にクロマチンにリクルートされ、受精卵における雄性クロマチンからの転写には、5hmCとH2B S112GlcNAc修飾の両方が必須であることを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成26年度の研究計画に記載した実験をすべて行い、胚性遺伝子の活性化にはゲノムの脱メチル化と特異的なヒストン修飾の両方が必要であるという重要な知見を得ることができたため、本研究は「おおむね順調に進展している」と考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度は、Tet3およびH2B S112GlcNAc修飾が胚性遺伝子の活性化に及ぼす影響を検討するために、これらのクロマチン修飾を欠損させた2細胞期胚における遺伝子発現を網羅的に解析する予定である。また、ES細胞に、申請者が同定している全能性細胞で特異的に発現する遺伝子群の制御化にEGFP等のレポーターを導入することにより、全能性細胞を可視化する系を構築する予定である。
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[Journal Article] Dppa3 expression is critical for generation of fully-reprogrammed iPS cells and maintenance of Dlk1-Dio3 imprinting.2015
Author(s)
Xu X, Smorag L, Nakamura T, Kimura T, Dressel R, Fitzner A, Tan X, Linke M, Zechner U, Engel W , Pantakani K.
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Journal Title
Nat Commun.
Volume: 6
Pages: 6008
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Stella preserves maternal chromosome integrity by inhibiting 5hmC-dependent γH2AX accumulation.2014
Author(s)
Tsunetoshi Nakatani, Kazuo Yamagata, Tohru Kimura, Masaaki Oda, Hiroyuki Nakashima, Mayuko Hori, Yoichi Sekita, Tatsuhiko Arakawa, Toshinobu Nakamura, Toru Nakano
Organizer
Cold Spring Harbor Laboratory meeting EPIGENETICS & CHROMATIN
Place of Presentation
New York, USA
Year and Date
2014-09-09 – 2014-09-13
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