2022 Fiscal Year Annual Research Report
Omics approaches towards the elucidation of the molecular network regulating the developmental capacity of the mammalian oocyte
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18H05214
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
佐々木 裕之 九州大学, 生体防御医学研究所, 特別主幹教授 (30183825)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丸山 修 九州大学, 芸術工学研究院, 准教授 (20282519)
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| Project Period (FY) |
2018-04-23 – 2023-03-31
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| Keywords | 卵子 / オミックス / ゲノム編集 / 機械学習 / 発生 / エピジェネティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度は、ヒストンH3K36me3修飾酵素変異マウスとドミナントネガティブ型H3.3変異を用いたH3K36me2/3の二重欠損マウスを作成し、卵子のDNAメチル化がほぼ完全に消失することを示した（Nat. Commun. 2022）。また、DNAメチル化酵素Dnmt3aのADDドメインに変異を持つ卵子を用いて、この酵素と非修飾H3K4との相互作用が効率のよいメチル化に必須であること、変異卵子由来の胚は複数遺伝子座のインプリンティング異常を呈して致死であることを見つけた（投稿中）。すなわち、DNAメチル化とヒストン修飾状態の制御ネットワークを明らかにした。また、細胞質因子Stellaが始原生殖細胞における新規DNA脱メチル化因子であること、DNAメチル化維持因子Uhrf1が卵子や初期胚の細胞骨格関連タンパク質を直接制御することを発見し、それぞれ成果を取りまとめた（投稿中）。以上により、卵子の抑制型エピゲノム制御因子のネットワークの全体像を明らかにした。
エピジェネティック伝達の予測については、標的領域配列をランダム長k-mer列に変換した後に埋め込みベクトル列に変換し、双方向ゲート付き回帰型ユニット・ニューラルネットワークで分類する手法を確立して発表した（BMC Bioinform. 2022）。さらに、ロジスティック回帰によりDNAメチル化の維持・伝達に対して正及び負に働くモチーフを抽出することに成功した（投稿準備中）。
最後に、本課題で確立した微量DNAメチル化解析法をプロトコルとして公開し（Methods Mol. Biol. 2022）、Uhrf1の多様な機能について総説を著した（Proc. Jpn Acad. Sci. B 2022）。コロナ感染症の状況に鑑みて延期していた国際シンポジウムを開催し、22カ国405名の参加を得て国際交流を行った。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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