2016 Fiscal Year Annual Research Report
Gpr1/Zdbf2領域から見出すゲノム刷り込み現象の新たな概念
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15H05579
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture |
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Principal Investigator |
小林 久人 東京農業大学, その他部局等, 准教授 (70632727)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ゲノム刷り込み / DNAメチル化 / エピゲノム / 非コードRNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
交付申請書の実施計画に基づき、以下の研究を進めている。
（１）初期胚・胚体外組織におけるトランスクリプトーム・エピゲノム解析
マウスの生殖細胞における全ゲノムDNAメチローム解析・トランスクリプトーム解析に続き、マウスの着床前胚、および原腸陥入期の胚体と胚体外組織（胎盤組織）のアレル特異的なDNAメチロームマップの解析に成功した。すでに雌雄由来アレル間のメチル化差異領域（DMR）をスクリーニングしており、すべての既知の刷り込み領域を特定できていることから、極めて高精度かつ包括的な刷り込み情報（インプリントーム）マップが作成できたと考えられる。現在生殖細胞系列のメチロームマップと合わせて俯瞰的に刷り込み型DNAメチル化マークの変動を解析している。また、マウス特異的反復配列が生殖細胞メチロームに及ぼす影響を調べるため、ラット生殖細胞のメチローム・トランスクリプトーム解析を実行し、マウスとのパターン比較を行っている。
また、シングルセルおよび微量サンプルでの反復配列メチローム解析にも成功し、オンライン科学雑誌「Genes to Cells」にて発表した（Kobayashi H et al. Genes Cells. 2016）。
（２）Gpr1/Zdbf2領域の機能的解析・制御領域機構解析
Gpr1/Zdbf2領域を制御すると考えられる非コードRNA：Zdbf2linc（Gpr1as）の転写終了シグナル挿入によるノックイン・ノックアウトマウスを作製した。ノックインシステムはCRISPR/Cas9システムを採用し、初期胚での遺伝子発現への影響、および表現型に与える影響を解析している。
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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
マウスのアレル特異的DNAメチロームマップの作製に成功し、Gpr1/Zdbf2様の領域の全特定に迫りつつある。また、微量サンプルからの反復配列メチローム解析にも成功し、ゲノム刷り込みと、反復配列との関連性について現在解析を進めている。一方で、Zdbf2lincの機能解析については、他の海外の研究チームからノックアウト解析の論文が先に発表されており（Greenberg MV et al. Nat Genet. 2017）、今後のノックアウト解析の方針については現在検討中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
受精から生殖細胞形成までの刷り込み型エピゲノム情報を俯瞰的に解析するため、アレル特異的な遺伝子発現、ヒストン修飾、DNAメチル化状態をゲノムワイドに解析できるツールを海外の研究室と共同開発する。マウスにおける全刷り込み領域を特定し、Gpr1/Zdbf2様の領域の同定を含め、刷り込み機構の全容（インプリントームマップ）を明らかにする。
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[Journal Article] Inducible Transposition of a Heat-Activated Retrotransposon in Tissue Culture2017
Author(s)
Masuta Y, Nozawa K, Takagi H, Yaegashi H, Tanaka K, Ito T, Saito H, Kobayashi H, Matsunaga W, Masuda S, Kato A, Ito H
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Journal Title
Plant and Cell Physiology
Volume: 58
Pages: 375-384
DOI
Peer Reviewed
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