2016 Fiscal Year Research-status Report
DNAメチル化による、精巣幹細胞に必須な転写因子を介した幹細胞分化制御機構の解明
| Project/Area Number |
15K08156
|
|---|
| Research Institution | Yokohama City University |
|---|
Principal Investigator |
大保 和之 横浜市立大学, 医学研究科, 教授 (70250751)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | エピジェネティクス / 幹細胞 / 分化 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究領域において、これまでは、精巣幹細胞の特性についての解析は、細胞表面マーカーや幹細胞特異的に発現する分子に着目して研究が行われてきた。我々は、幹細胞のゲノム修飾の特徴から、幹細胞らしさが特徴付けられないか、研究を行ってきた。その結果、膜型チロシンキナーゼc-Kitが発現する前後で、幹細胞を含む精原細胞において、大きくゲノム修飾が変化する分化段階が存在することを初めて見つけた。そこで、その前後の精原細胞を、GFPがノックインされたマウスを用い純化し、目的の細胞を取得することにより、より正確なゲノム上の修飾情報を得ることを行なっている。
ゲノム修飾に関する実験においても、独立した少なくとも２回のクロマチン免疫沈降実験と次世代シークエンサーを用いた解析を行う必要があり、本年度は、昨年度に引き続き、c-Kitが発現される前後の精原細胞のマウスからの純化実験を行いつつ、昨年度末までに行なったスーパーエンハンサーをマークすると言われているH3K9ac、H3K4me1の修飾の結果解析を行なった。さらにこの結果を、個々の遺伝子発現、H3K4me3、H3K27me3修飾、DNAメチル化との関連づける解析を行なっているところである。特に、幹細胞と、幹細胞活性を喪失した前駆細胞の比較に置いて、エンハンサーマークがどのように変化するのか、それがES細胞を代表される多能性幹細胞とどのように違うのかに焦点を当てている。次世代シークエンサーの解析は、大量のデータを解析する必要があるとともに、その解析支援体制が十分とは言えない状況であるため、試行錯誤しながらの解析とならざるを得ないが、学内外との情報交換を進めながら行なっている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
次世代シークエンサーから得られたデータの結果の解析には、最初に予想した以上に時間がかかっている。この領域では、解析の閾値の設定や、統計処理、処理用ソフトの選択などについては統一された方法論はなく、どれかに決めて使いこなせるようになる必要があるため、最初の解析パイプラインの設定に大変時間がかかった。
データ解析の結果、幹細胞と前駆細胞で、スーパーエンハンサーの使われ方に違いがあることがわかった。DNAメチル化は、現在用いている処理条件では、あまりこのような事象とは関連が無いと思われる。現在、幹細胞と前駆細胞の間で違いがあったスーパーエンハンサー領域の配列の比較や、近傍の遺伝子の発現との関連などを検索中である。さらに、Plzf、Sall4の全ゲノム上での結合領域が、これらスーパーエンハンサーの領域とどのように関わるかも検索中である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
現在行っている解析の結果からは、幹細胞、前駆細胞のゲノム修飾と、それが関わると予想される遺伝子発現調節機構は、いくつにも階層を形成し、巧みな制御システムによりコントロールされていることが明らかになりつつある。従って、１、２種類のヒストン修飾やDNA修飾のみの解析に基づいた結果の解釈は、慎重になされなければならないと考えている。従って、今後も継続して、他の修飾の、さらなる解析を行い、データーを積み上げていくことが大切である。
|
| Causes of Carryover |
次世代シークエンサー解析の再現性確認実験の一部が翌年度になったため。試薬などの物品費の執行が計画額を下回ったため。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度に、年度内に終了予定であった再現性確認のための次世代シークエンサー解析で、一部終了しなかったものの解析を終了する予定で、そのために使用する。
|
| Remarks |
組織学講座ホームページ
http://www-user.yokohama-cu.ac.jp/~finemorp/
|
