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2015 Fiscal Year Annual Research Report

着床前胚のエピゲノムダイナミクスと制御

Planned Research

Project AreaAnalyses and regulation of germline epigenome
Project/Area Number 25112006
Research InstitutionNagahama Institute of Bio-Science and Technology

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)

Project Period (FY) 2013-06-28 – 2018-03-31
Keywords全能性細胞 / 胚性遺伝子 / Klf17
Outline of Annual Research Achievements

前年度までに、全能性を有する初期の着床前胚に特異的に発現する遺伝子であるKlf17が受精後に生じる胚性遺伝子の活性化に重要であることを見出している。平成27年度は、胚性遺伝子の活性化が大規模に生じる2細胞期胚における遺伝子発現を網羅的に検討した。その結果、Klf17ノックウアウトマウスから得られた2細胞期胚では、2822個の遺伝子の発現が有意に低下することが明らかとなった。また、GOE解析からKlf17ノックアウトマウスから得られた2細胞期胚では、翻訳制御遺伝子、RNA成熟/代謝関連遺伝子、および細胞周期制御遺伝子の発現が低下することが明らかとなった。さらに、Klf17の変異体を用いた実験から、胚性遺伝子の活性化にはKlf17のDNA結合能が重要な役割を果たすことが明らかとなった。

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27年度の研究計画に記載した実験が順調に進み、Klf17が胚性遺伝子の活性化に必須であるという重要な知見を得られた。また、Klf17がDNAと結合することにより胚性遺伝子の活性化に関与することも明らかにした。これまでに、胚性遺伝子の活性化を直接制御する遺伝子は報告されていないことから、本研究は「おおむね順調に進展している」と考えられる。

Strategy for Future Research Activity

平成28年度は、ES細胞に含まれる全能性細胞を可視化する実験系を構築し、Klf17やBtg4などの全能性細胞で特異的に発現する遺伝子が、ES細胞に含まれる全能性細胞の出現頻度に与える影響を検討する予定である。

  • Research Products

    (19 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Trichostatin A specifically improves the aberrant expression of transcription factor genes in embryos produced by somatic cell nuclear transfer.2015

    • Author(s)
      Inoue K, Oikawa M, Kamimura S, Ogonuki N, Nakamura T, Nakano T, Abe K, Ogura A.
    • Journal Title

      Scientific Rep

      Volume: 5 Pages: 10127

    • DOI

      10.1038/srep10127

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Human Dynactin-Associated Protein Transforms NIH3T3 Cells to Generate Highly Vascularized Tumors with Weak Cell-Cell Interaction.2015

    • Author(s)
      Kunoh T, Wang W, Kobayashi H, Matsuzaki D, Togo Y, Tokuyama M, Hosoi M, Koseki K, Wada S, Nagai N, Nakamura T, Nomura S, Hasegawa M, Sasaki R, Mizukami T.
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 10 Pages: e0135836

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0135836

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Stella controls chromocenter formation through regulation of Daxx expression in 2-cell embryos.2015

    • Author(s)
      Arakawa T, Nakatani T, Oda M, Kimura Y, Sekita Y, Kimura T, Nakamura T, Nakano T.
    • Journal Title

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      Volume: 466 Pages: 60-65

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2015.08.106

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] De novo DNA methylation through 5’-segment of the H19 ICR maintains its imprint during early embryogenesis2015

    • Author(s)
      Matsuzaki H, Okamura E, Takahashi T, Ushiki A, Nakamura T, Nakano T, Hata K, Fukamizu A, Tanimoto K.
    • Journal Title

      Development

      Volume: 142 Pages: 3833-3844

    • DOI

      10.1242/dev.126003

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Global DNA hypomethylation coupled to cellular transformation and metastatic ability2015

    • Author(s)
      Funaki S, Nakamura T, Nakatani T, Umehara H, Nakashima H, Okumura M, Oboki K, Matsumoto K, Saito H, Nakano T.
    • Journal Title

      FEBS lett

      Volume: 589 Pages: 4053-4060

    • DOI

      10.1016/j.febslet.2015.11.020

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Critical function of Klf17 for the zygotic genome activation in mice2016

    • Author(s)
      Yui Goto, Asuka Furuta, Kenji Suzuki, Takashi Kohda, Masahito Ikawa, Toshinobu Nakamura
    • Organizer
      International Symposium on “Epigenome dynamics and regulation in germ cells”
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2016-02-17 – 2016-02-19
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 全能性細胞で特異的に発現するKlf17の初期発生における必要性2015

    • Author(s)
      後藤 悠比、鈴木 健士、古田 明日香、幸田 尚、伊川 正人、中村 肇伸
    • Organizer
      BMB2015(第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会 合同大会)
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-12-01 – 2015-12-04
    • Invited
  • [Presentation] High-affinity, poly-reactive IgA is required for gut homeostatic maintenance to prevent colitis in mice2015

    • Author(s)
      Shinsaku Okai, Fumihito Usui, Makoto Hasegawa, Toshinobu Nakamura, Kazuya Yamamoto, Eri Nishiyama, Hiroshi Mori, Takuji Yamada, Ken Kurokawa, Tamotsu Kato, Eiji Miyauchi, Hiroshi Ohno, Reiko Shinkura
    • Organizer
      BMB2015(第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会 合同大会)
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [Presentation] High-affinity, poly-reactive IgA is required for gut homeostatic maintenance to prevent colitis in mice2015

    • Author(s)
      Shinsaku Okai, Fumihito Usui, Makoto Hasegawa, Toshinobu Nakamura, Kazuya Yamamoto, Eri Nishiyama, Hiroshi Mori, Takuji Yamada, Ken Kurokawa, Tamotsu Kato, Eiji Miyauchi, Hiroshi Ohno, Reiko Shinkura
    • Organizer
      第44回日本免疫学会学術集会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2015-11-18 – 2015-11-20
  • [Presentation] 全能性細胞で特異的に発現する遺伝子群の機能解析2015

    • Author(s)
      中村 肇伸
    • Organizer
      神戸大学農学部 第33回インターゲノミクスセミナー
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-11-13 – 2015-11-13
    • Invited
  • [Presentation] Vitamin B1栄養が卵子の質におよぼす影響2015

    • Author(s)
      辻 愛、中村 肇伸、柴田 克己
    • Organizer
      第54回 日本栄養食糧学会 近畿支部大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-10-10 – 2015-10-10
  • [Presentation] Critical functions of totipotent-cell specific genes Klf17 and Btg4 in zygotic reprogramming2015

    • Author(s)
      Kenji Suzuki, Yui Goto, Asuka Furuta, Takashi Kohda, Masahito Ikawa, Toshinobu Nakamura
    • Organizer
      The 40th Naito Conference Epigenetics "From Histone Code to Therapeutic Strategy"
    • Place of Presentation
      Sapporo, Japan
    • Year and Date
      2015-09-15 – 2015-09-18
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 全能性細胞で高発現するBtg4の初期発生における必要性2015

    • Author(s)
      鈴木 健士、後藤 悠比、古田 明日香、伊川 正人、中村 肇伸
    • Organizer
      文部科学省科学研究費補助金 新学術領域研究「生殖細胞のエピゲ ノムダイナミクスとその制御」第3回若手勉強会
    • Place of Presentation
      静岡県
    • Year and Date
      2015-07-22 – 2015-07-24
  • [Presentation] 初期胚のクロマチン再構成におけるヒストンシャペロンの役割 ~DNA脱メチル化制御因子Stella欠損 胚をモデルとして~2015

    • Author(s)
      荒川 達彦、中谷 庸寿、小田 昌朗、木村 康義、関田 洋一、木村 透、中村 肇 伸、仲野 徹
    • Organizer
      文部科学省科学研究費補助金 新学術領域研究「生殖細胞のエピゲ ノムダイナミクスとその制御」第3回若手勉強会
    • Place of Presentation
      静岡県
    • Year and Date
      2015-07-22 – 2015-07-24
  • [Presentation] マウス受精卵におけるStellaの雌性ゲノム保護とその初期胚発生への重要性2015

    • Author(s)
      中谷 庸寿、山縣 一夫、木村 透、小田 昌朗、中島 啓行、堀 真由子、関田 洋 一、荒川 達彦、中村 肇伸、仲野 徹
    • Organizer
      第9回日本エピジェネティクス研究会年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-05-25 – 2015-05-26
  • [Presentation] Biotin-deficient diet induces abnormal oocyte in mouse2015

    • Author(s)
      Ai Tsuji, Toshinobu Nakamura, Katsumi Shibata
    • Organizer
      12th Asian Congress of Nutrition
    • Place of Presentation
      Yokohama, Japan
    • Year and Date
      2015-05-14 – 2015-05-18
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 生体の科学「着床前胚と始原生殖細胞におけるDNAメチル化リプログラミング」2015

    • Author(s)
      中村 肇伸
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      医学書院
  • [Book] 細胞工学「母性因子を用いたiPS細胞の樹立効率と質の改善」2015

    • Author(s)
      中村 肇伸
    • Total Pages
      8
    • Publisher
      学研メディカル秀潤社
  • [Remarks] 中村肇伸准教授らの共同研究が『Nature communications』に掲載されました

    • URL

      http://www.nagahama-i-bio.ac.jp/research/

URL: 

Published: 2017-01-06  

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