2017 Fiscal Year Annual Research Report
The epigenetic regulation of follicular development by the expression of non-coding RNA
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16H05017
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
島田 昌之 広島大学, 生物圏科学研究科, 教授 (20314742)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
星野 由美 広島大学, 生物圏科学研究科, 助教 (10451551)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 卵巣 / 妊孕性 / エピジェネティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
卵胞発育過程における顆粒膜細胞と卵丘細胞の分化の違いを解明するため，両者で発現する遺伝子群の違いと両者のプロモーター領域のメチル化状態の相違について網羅的解析を行った．その結果，卵丘細胞では，卵分泌因子下流のSMAD系を介して，レチノイン酸合成の抑制と分解促進系が活性化し，それがDNMT1発現を維持する結果，卵胞発育期の細胞増殖を経てもDNAプロモーター領域のメチル化状態が維持されていた．一方，顆粒膜細胞では，卵分泌因子の作用が弱くなる（作用が及ばなくなる）胞状卵胞期以降でレチノイン酸合成の活性化が生じる結果，DNMT1発現が低下することが明らかとなった．このDNMT1発現の低下と細胞増殖により，プロモーター領域の脱メチル化が40%以上の遺伝子で何れの染色体においても誘起されていた．顆粒膜細胞と卵の共培養系において，DNMT1の発現維持とメチル化状態の維持の両者が認められたことから，卵分泌因子が顆粒膜細胞のメチル化状態を決定することが明確化された．さらに，顆粒膜細胞と卵丘細胞のメチル化状態が卵の機能の予測因子となるとも考えられた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
顆粒膜細胞と卵丘細胞のメチル化状態が，卵の機能に大きく影響を受けるという画期的知見を得た．一方，マウスモデルの家畜への応用については研究を開始したところであり，最終年度に家畜の繁殖障害との関係について解明する計画である．
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに明らかとした顆粒膜細胞の大規模なDNA脱メチル化と遺伝子発現の関係，およびこれらを制御する卵分泌因子に関する知見を家畜の繁殖障害の解明に応用する計画である．具体的には，ウシ卵巣から卵胞サイズ別および卵胞選択のステージ別に顆粒膜細胞と卵丘細胞を回収し，遺伝子発現解析およびDNAメチル化制御機構の解析を行い，マウスモデルがウシに応用できるかを検討する．
さらに，本研究から明らかとなったレチノイン酸が卵丘細胞と顆粒膜細胞の運命決定因子であることをウシおよびマウス卵丘細胞卵複合体の体外成熟培養技術に応用する研究も行う．
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