2016 Fiscal Year Annual Research Report
Global analysis of the molecular basis of epigenetic reprogramming in primordial germ cells
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15K19008
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
中木 文雄 京都大学, 医学研究科, 助教 (60737120)
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2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 胚性幹細胞（ES細胞） / 始原生殖細胞 / 転写因子 / 運命決定 / ChIP-seq |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生殖細胞系譜は、始原生殖細胞（primordial germ cells; PGCs）を起源とする。哺乳類のPGCsでは運命決定後、エピジェネティック修飾が大きく変化することが知られており、これはエピゲノムリプログラミングと呼ばれる。この過程の分子機構の解明は、発生生物学や幹細胞生物学における重要な課題である。これまでの研究で、マウス胚性幹細胞（Embryonic stem cells; ESCs）をエピブラスト様細胞に誘導し、3種類の転写因子（Blimp1、Prdm14、Tfap2c）を人為的に過剰発現することにより、高効率でPGC様細胞（Transcription factor-induced PGC like cells; TF-PGCLCs）が誘導されることが明らかとなった。本研究の目的は、機能的に検証されたこの培養モデルを用いて、これらの転写因子の動態解析をゲノムワイドレベルで行うことにより、PGC運命決定およびエピゲノムリプログラミングの分子機構を包括的に明らかにすることである。
本研究では、免疫沈降効率の高いエピトープタグを融合させた3遺伝子を高発現するESCsを樹立し、クロマチン免疫沈降法と次世代シーケンサーを併用して（ChIP-seq法）、その結合部位を、ゲノムワイドに同定した。さらに、分化過程を詳細に解析するために、mRNAの3’末端側をシークエンスするRNA-3seq法によるトランスクリプトーム解析を経時的に行った。また、過去のヒストン修飾のデータとの関連について解析を行った。その結果、BLIMP1およびPRDM14遺伝子が、生殖細胞プログラムの決定に主導的な役割を果たし、TFAP2Cが生殖細胞プログラムにおけるエンハンサーの分布に寄与していることが示唆された。これらの研究成果について、学会発表を行った。
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