性分化関連遺伝子におけるポリコーム標的ゲノム領域の機能解明

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K06917
• Research Institution: National Center for Child Health and Development
• Principal Investigator: 福井 由宇子 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 分子内分泌研究部, (非)研究員 (50342639)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高田 修治 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, システム発生・再生医学研究部, 部長 (20382856)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 性分化疾患 / 性分化 / クロマチン

Outline of Annual Research Achievements

染色体クロマチン構造がダイナミックに変化する細胞分化課程において、Polycomb Group (PcG) 遺伝子は主要なクロマチン構造制御因子である。特にCbx2は生殖腺形成および性分化に必須であることが明らかな唯一のPcGメンバーである。本研究課題では、生殖腺形成に関わるマスター遺伝子を制御するCbx2に焦点をあて、マウス胚由来細胞を用いたクロマチン免疫沈降(ChIP)を行い、Cbx2標的ゲノム領域を同定する。さらに CRISPR/Cas9ゲノム編集システムにより標的ゲノム領域欠失マウスを作成し、空間・時間を反映した個体レベルでの標的ゲノム領域の機能検証を行う。研究成果は、性分化分子機構解明に新たなゲノム上の解析対象領域を提示する可能性がある。一方、我々研究グループおよび海外の複数の研究グループの精力的な次世代シークエンサーを用いたヒト性分化疾患原因遺伝子変異解析が行われているが、CBX2変異は46,XY complete gonadal dysgenesis疾患原因遺伝子変異が1例報告されているにすぎない(Biason-Lauber et al., Am. J. Hum. Gnet., 2009, Norling et al., Fertil. Steril., 2013)。その原因として、CBX2変異が広汎な表現型（骨形成異常など）を呈するため、性分化疾患以外の症候群性疾患として扱われている可能性が考えられる。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

マウス胚生殖隆起由来細胞を用いたクロマチン免疫沈降(ChIP)を行い、Cbx2標的遺伝子として我々が同定したNr5a1遺伝子ゲノム領域内非翻訳領域2kbを同定した。CRISPR/Cas9ゲノム編集システムにより当該領域ゲノム領域欠失マウスを作成に着手した。一方CBX2変異による広汎な表現型解明のため、Cbx2KOマウス表現型解析を進めており、出生後様々な組織における表現型を見出し、一部学会発表を行った。

Strategy for Future Research Activity

本年度はCRISPR/Cas9 Nr5a1ゲノム領域欠失マウスの解析を最優先に研究を進める。

Causes of Carryover

調整サンプル数の変動、節約により金額が変動しました。

Expenditure Plan for Carryover Budget

遺伝子変異マウス作成のために使用します。

Research Products

• [Journal Article] A novel C-terminally truncating NR5A1 mutation in dizygotic twins (2017)
  • Author(s): Hattori A, Zukeran H, Igarashi M, Toguchi S, Toubaru Y, Inoue T, Katoh-Fukui Y, and Fukami M
  • Journal Title: Hum Genome Var. Volume: 4 Pages: 17008
  • DOI: 10.1038/hgv.2017.8.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The p.R92W variant of NR5A1/Nr5a1 induces testicular development of 46,XX gonads in humans, but not in mice: phenotypic comparison of human patients and mutation-induced mice (2016)
  • Author(s): Miyado M, Inui M, Igarashi M, Katoh-Fukui Y, Takasawa K, Hakoda A, Kanno J, Kashimada K, Miyado K, Tamano M, Ogata T, Takada S, Fukami M
  • Journal Title: Biol Sex Differ. Volume: 7 Pages: 56
  • DOI: 10.1186/s13293-016-0114-6
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 間葉系細胞系列におけるマウスポリコームCbx2の機能解析 (2016)
  • Author(s): 福井由宇子、進導美幸、夏目里恵、崎村建司、津村秀樹、深見真紀
  • Organizer: 第39回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2016-11-30 – 2016-11-30
• [Presentation] Sequence variations in genes of the GH-IGF-1 axis in children with idiopathic short stature (2016)
  • Author(s): Hattori A, Katoh-Fukui Y, Igarashi1 M, Ayabe T, Suzuki E, Nakamura A, Tanaka H, Nagasaki K, Muroya K, Horikawa R, Ida S, Tanaka T, Kamimaki T, Ogata T and Fukami M
  • Organizer: The 9th Biennial Scientific Meeting of the Asia Pacific Paediatric Endocrine Society(APPES)
  • Place of Presentation: 東京国際フォーラムTokyo, Japan
  • Year and Date: 2016-11-18 – 2016-11-18
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Mouse Polycomb Cbx2 Functions in Skeletal Lineage (2016)
  • Author(s): Katoh-Fukui Y, Baba T, Otake H, Sato T, Suyama M, Ohkawa Y, Morohashi K, Tsumura H and Fukami M
  • Organizer: The 9th Biennial Scientific Meeting of the Asia Pacific Paediatric Endocrine Society(APPES)
  • Place of Presentation: 東京国際フォーラムTokyo, Japan
  • Year and Date: 2016-11-18 – 2016-11-18
  • Int'l Joint Research