• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2021 Fiscal Year Annual Research Report

Epigenome dynamics in regulation of germ cell fate via histone modification crosstalk

Research Project

Project/Area Number 17KK0185
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

望月 研太郎  東北大学, 医学系研究科, 大学院非常勤講師 (20633499)

Project Period (FY) 2018 – 2021
Keywords生殖細胞 / エピジェネティクス / ヒストン修飾 / DNAメチル化
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、我々がこれまでに同定した複数の酵素が調節するヒストン修飾間、ならびにDNAメチル化を含めた他のエピジェネティック修飾や転写制御因子とのクロストークを明らかにすることを目的とした。さらに、マウス生殖細胞の発生分化に関わる遺伝子の発現制御システムを、サンプル細胞数の制限を克服して、in vitroおよびin vivoで包括的に解明することを目指した。
まず、微量細胞でのChIP-seqを応用して、初期胚や生殖細胞のゲノムにおける化学修飾状態を検出するために、実験解析系を最適化した。その結果、主要なヒストン修飾であるH2AK119ub1、H3K9me3やH3K27me3等について、細胞1000個から、ゲノム全領域における局在の記述が可能となった。次に、この技術基盤を用いて、野生型マウス胎仔の初期胚および生殖細胞の発生段階を追って各修飾状態を検証した結果、特に生殖細胞の発生分化に関わる遺伝子群において、ヒストン修飾間およびヒストン修飾とDNAメチル化との間に時系列的なキネティクスを見出すことに成功した。このことから、生殖細胞の発生分化には、複数のメカニズムによる時空間特異的で段階的な遺伝子発現調節が働いていることが示唆された。さらに、in vitroモデルを用いた各ヒストン修飾の責任酵素・転写制御因子に対する簡便で効率的な遺伝子ノックアウト解析によって、E-box結合型の転写制御因子MGA/MAXがヒストン修飾酵素RING1BおよびSETDB1をリクルートすること、次いで、DNAメチル化酵素群DNMT3A/Bが呼び込まれることが示された。また同時に、RNA-seqによるトランスクリプトーム解析を行い、各ノックアウトにおける遺伝子の発現変動を明らかにした。
これらの成果を学術誌に発表した。

  • Research Products

    (4 results)

All 2021 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (1 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] The University of British Columbia(Canada)2019

    • Year and Date
      2019-05-01 – 2022-03-31
    • Country Name
      Canada
    • Counterpart Institution
      The University of British Columbia
    • Co-investigator Overseas
      Matthew Lorincz
    • Department
      Department of Medical Genetics
    • Job Title
      Professor
  • [Journal Article] Repression of germline genes by PRC1.6 and SETDB1 in the early embryo precedes DNA methylation-mediated silencing2021

    • Author(s)
      Mochizuki Kentaro、Sharif Jafar、Shirane Kenjiro、Uranishi Kousuke、Bogutz Aaron B.、Janssen Sanne M.、Suzuki Ayumu、Okuda Akihiko、Koseki Haruhiko、Lorincz Matthew C.
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 12 Pages: 7020

    • DOI

      10.1038/s41467-021-27345-x

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 初期胚におけるポリコムPRC1.6複合体およびSETDB1による生殖系列遺伝子群の抑制はDNAメチル化を介したサイレンシングに先行する2021

    • Author(s)
      望月研太郎
    • Organizer
      科学研究費新学術領域「非ゲノム情報複製」第12回Webinar
    • Invited
  • [Remarks] Epigenie(新着論文紹介)

    • URL

      https://epigenie.com/epigenetic-baby-steps-repress-germline-genome-defense-during-development/

URL: 

Published: 2022-12-28  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi