2015 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Analyses and regulation of germline epigenome |
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| Project/Area Number |
25112008
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
束田 裕一 九州大学, 稲盛フロンティア研究センター, 教授 (90444801)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | エピジェネティクス / エピゲノム / 発現制御 / 生殖細胞 / 発生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
哺乳類では、個体を構成する種々の細胞は分化の過程で異なる遺伝子発現プログラムを受け、細胞運命が決定される。分化した細胞では、遺伝子発現プログラムが固定されるが、一部の細胞ではリプログラミングされる。生体内で起こる究極のリプログラミングは、高度に最終分化した配偶子が、受精を介して一個体を形成できる全能性を獲得する過程である。本研究では、DNAとヒストンのメチル化修飾制御を中心とした卵・初期胚のエピゲノム制御因子の網羅的同定と機能解析により、生殖細胞が全能性を獲得するゲノムリプログラミングにおけるエピゲノム制御機構の解明を目的としている。
当該年度は、以下の研究を進めた。
1. DNA酸化酵素TET3の卵形成・受精・初期発生における役割について、TET3の卵母細胞特異的コンディショナルノックアウトマウスを作製し、TET3欠損の胚発生への影響を調べた。その結果、TET3は胚発生に必須ではないが、新生仔の生存に必要であることを明らかにした。さらに、TET3の欠損胚では胚性遺伝子の転写が促進されることを見出し、TET3が胚性遺伝子の発現を抑制する役割を果たし、遺伝子発現のfine tuningに寄与していることを明らかにした。
2. ヒストン脱メチル化酵素KDM7の卵形成・受精・初期発生における役割について、KDM7の卵母細胞特異的コンディショナルノックアウトマウスを作製し、KDM7欠損の産仔数への影響を調べた。その結果、KDM7の欠損は産仔数に顕著な影響を与えず、KDM7が胚発生に必須ではないことが示唆された。
3. 新規エピゲノム制御因子の同定とそのエピゲノム制御機構における役割について、マウス着床前初期胚のトランスクリプトーム解析結果の統計学的推定により作製した転写ネットワークの一部から新規エピゲノム制御因子の候補を探索した。
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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
当該年度の研究目的は、雄性DNA脱メチル化（酸化）の発生およびエピゲノム制御機構における役割の解明、ヒストン脱メチル化酵素の卵形成・初期発生におけるエピゲノム制御機構における役割の解明、および新規エピゲノム制御因子の同定とそのエピゲノム制御機構における役割の解明である。
上記研究目的達成のための研究計画は順調に進展しており、当初研究目的の達成度は総合的におおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題の今後の推進方策として、H28年度の研究実施計画は新規エピゲノム制御因子の同定とそのエピゲノム制御機構における役割の解明、および初期胚のクロマチン構造構築におけるエピゲノム制御機構とその役割の解明としている。具体的には1. 新規エピゲノム制御因子の卵形成・受精・初期発生における役割の解明、2. 新規エピゲノム制御因子のエピゲノム制御機構における役割の解明、3. 初期胚のクロマチン構造構築におけるHdac3によるエピゲノム制御機構とその役割の解明であり、計画遂行に必要なマウス着床前初期胚のトランスクリプトーム解析、およびHdac3の卵母細胞特異的ノックアウトマウスの作製の準備は整っている。
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[Journal Article] Histone chaperone CAF-1 mediates repressive histone modifications to protect preimplantation embryos from endogenous retrotransposons2015
Author(s)
Hatanaka, Y., Inoue., K, Oikawa, M., Kamimura, S., Ogonuki, N., Kodama, E. N., Ohkawa, Y., Tsukada, Y., Ogura, A
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Journal Title
Proc. Natl. Acad. Sci. USA
Volume: 112
Pages: 14641-14646
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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