2015 Fiscal Year Research-status Report
細胞核内アクチンの人為的操作に基づく遺伝子初期化機構の理解と制御技術基盤の創出
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15K14706
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
原田 昌彦 東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (70218642)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | クロマチン / 核内アクチン / クロマチンリモデリング / 遺伝子発現 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
エピジェネティック制御による遺伝子発現の分子基盤として、クロマチンの構造とクロマチン核内空間配置が知られている。たとえば、遺伝子初期化による分化多能性獲得には、核内のアクチン繊維の形成が必要であることも報告されている。これまでに我々は、核内にアクチン繊維を人為的に誘導することができることを見出した。さらに、OCT4などの転写因子の発現に、核内のアクチン繊維形成が関与していることを見いたしている。これらの結果は、核内アクチンの人為的な形成が、遺伝子初期化機構の理解に有用であると同時に、核内アクチン形成を制御することによってその機構を人為的に制御できる可能性を示唆している。当該年度は、まず、核内のアクチン繊維を人為的に操作する方法の確立を目指した。その結果、変異型アクチンを利用することにより、異なった程度の核内アクチン繊維を人為的に形成することに成功した。さらに、この実験系を用いて、核内アクチン繊維が、遺伝子発現やシグナル伝達に及ぼす影響について解析を行った。その結果、核内のアクチン繊維がクロマチンと相互作用すること、また核内アクチン繊維の形成によって、Wnt/beta-cateninシグナル伝達にも影響を及ぼすことが見出された。Wnt/beta-cateninシグナルは、遺伝子初期化や細胞分化にも重要な役割を果たすことが知られている。本研究の結果は、遺伝子初期化機構の新しいメカニズムの解明につながると共に、その操作についても新しい知見を与えるものである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
細胞核内に人為的にアクチン繊維を形成する実験系を確立した。さらに、この実験系を用いて、核内アクチン繊維が、クロマチン構造形成のみでなく、シグナル伝達にも関与することを示すことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究によって確立した、細胞核内に人為的にアクチン繊維を形成する実験系を用いて、遺伝子初期化機構の一端を明らかにすることを目指すと共に、この実験系を、再生医療などに応用する基盤の確立を目指す。
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| Causes of Carryover |
細胞核内のアクチンフィラメントがシグナル伝達に関与するという新たな発見があった。そのため、遺伝子発現解析の一部を翌年に実施することとし、その経費が未使用となった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
当該年度の未使用額については、すべて物品費として使用し、翌年に実施することとなった遺伝子発現解析を行う。
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