2018 Fiscal Year Annual Research Report
Dissection of the regulatory mechanisms of male germ stem cell by DNA methylation mediated through transcription factors
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15K08156
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| Research Institution | Yokohama City University |
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Principal Investigator |
大保 和之 横浜市立大学, 医学研究科, 教授 (70250751)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 細胞・組織 / 解剖学 / エピジェネティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで、精巣幹細胞の自己複製、増幅、分化制御のメカニズムについて、ゲノム修飾の視点から解析を行って来た。幹細胞領域においては、その絶対的な数の少なさから、十分に純化されていない材料を用いた研究が多い。本研究では、GFPが精巣幹細胞、前駆細胞に発現する遺伝子改変マウスを用い、高度に純化した細胞を材料に実験を行って来た。特に、申請者が見出した、Kit陰性と陽性の境目で、様々なエピゲノムの変化が起こることから、その前後で細胞を純化し解析した。既に得られていた全ゲノムレベルでのDNAメチル化解析の結果を俯瞰しても、メチル化のみでは細胞の特性を醸し出す複雑な遺伝子制御機構を説明することは困難であることに気がつき、これに他のゲノム修飾、遺伝子発現を重ね合わせて、総合的に判断する必要があると考えられた。本研究で、これまでに、遺伝子発現活性性、抑制性、両方の様々なヒストン修飾をゲノムワイドに同定した。それをパネルかすることにより、Kit陰性の細胞がKit陽性化する時に変化する、様々なヒストン修飾の変化をゲノムワイドに捕まえることができた。その中には、予定していたSuper enhancerも含まれる。さらに、DNAメチル化が、Kit陰性の幹細胞分画の細胞が、Kit陽性の幹細胞活性を喪失する分画へ移行する際に、DNAメチル化が上昇する遺伝子に分類し、それぞれの代表例についてFISH法にて、核内配置の変化を解析したところ、遺伝子発現が上昇する場合は、その領域が核の内側へ、逆に発現が下降する場合は、核の外側へ移動することが観察できた。このことより、DNAメチル化は、ゲノム領域の核内配置になんらかの影響をもたらすことが示唆された。
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Research Products
(5 results)
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[Journal Article] Kmt2b conveys monovalent and bivalent H3K4me3 in spermatogonial stem cells at germline and embryonic promoters2018
Author(s)
Tomizawa S, Kobayashi Y, Shirakawa T, Watanabe K, Mizoguchi K, Hoshi I, Nakajima K, Nakabayashi J, Singh S, Dahl A, Alexopoulou D, Seki M, Suzuki Y, Royo H, Peters6, A. H.F.M, Anastassiadis K, Stewart A.F. and Ohbo K
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Journal Title
Development
Volume: 145
Pages: e00082-17
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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