2016 Fiscal Year Research-status Report
マウス初期胚における液性因子による転移因子制御機構
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16K15054
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
今村 拓也 九州大学, 医学研究院, 准教授 (90390682)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | エピジェネティクス / レトロトランスポゾン / 全能性 / 多能性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、マウス初期胚発生におけるインターロイキン類がもたらすゲノムワイドな効果を明らかにすることで、細胞の分化制御能力を担う転移因子の一時的活性化と再不活性化の機構を解明し、制御の自在化を目指すものである。平成28年度はIL17ファミリー分子に属するIL17Dタンパク質が様々な細胞で確かにレトロトランスポゾン活性を抑えうることを明らかにすることに成功した。
まず、胚盤胞期のトランスクリプトーム解析を行ったところ、人為的なIL17Dの活性低下に伴って、レトロトランスポゾンの活性化、特にMERBLとIAPEzファミリーに属するRNA断片が３倍以上上昇することが分かった。これは発生が中途で停止してしまう雌性発生胚にもみられる現象であり、IL17Dによる着床期前の胚における正常なエピゲノム獲得がレトロトランスポゾン制御に重要であることが示唆された。並行して、多能性幹細胞を神経幹細胞に分化させたものについて、IL17Dのノックダウンを行ったところ、細胞がアポトーシスすること、及び、IL17D添加が細胞の増殖を抑制することがわかった。神経系細胞においてもノックダウンした場合には、やはり全能性期である２細胞期胚や多能性幹細胞であるES細胞と同様に、MERVL系列のレトロトランスポゾンの活性化が起こってしまう。また、関連する受容体の同定と下流シグナルカスケードの探索を進めており、研究当初はJAK-STAT系の利用を想定していたが、さまざまなシグナル経路阻害剤添加実験と組み合わせた実験から、IL17D によるレトロトランスポゾンサンレンシングはNF-kB経路のシグナルを利用しているというデータを予備的に得た。
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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
IL17Dのシグナルカスケードが明らかになりつつあり、その下流において、どのようなエピゲノム制御因子が機能してレトロトランスポゾン活性を制御するのかを同定する基礎を固めることができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
絞り込んだ候補因子のノックダウン細胞を用いたトランスクリプトーム解析とバイオインフォマティクスを駆使して、液性因子によるゲノム免疫の分子基盤を明らかにしていく。
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| Causes of Carryover |
ゲノムワイドなバイオインフォマティクス解析をより選択的に行うための細胞操作実験において期待以上の成績を得たため、関連実験に注力し、それに伴って、初年度に想定していたトランスクリプトーム解析とエピゲノム解析を次年度に充実させるため、必要経費を確保した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
トランスクリプトーム解析とエピゲノム解析を充実させる。
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[Journal Article] Reconstitution in vitro of the entire cycle of the mouse female germ line2016
Author(s)
Orie Hikabe, Nobuhiko Hamazaki, Go Nagamatsu, Yayoi Obata, Yuji Hirao, Norio Hamada, So Shimamoto, Takuya Imamura, Kinichi Nakashima, Mitinori Saitou, Katsuhiko Hayashi
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Journal Title
Nature
Volume: 539
Pages: 299
DOI
Peer Reviewed
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