2019 Fiscal Year Annual Research Report
生殖細胞エピゲノムへの摂動の研究：エピゲノム変化は次世代へ伝わるか？
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18J21761
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
福嶋 悠人 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| Keywords | エピゲノム 編集 / ヒストン修飾 / エピジェネティックリプログラミング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成31年度は、①生殖細胞（精子）におけるエピゲノム 編集が可能なトランスジェニックメダカの確立と、②正常発生初期胚におけるヒストン修飾リプログラミング動態の網羅的な把握が主な目標であった。
まず①について。生殖細胞でのエピゲノム 編集について、昨年度作成したトランスジェニックメダカは、エピゲノム 編集コンストラクトの精子での高発現を誘導できていなかった。そこで本年度は精子特異的な発現のためのトランスジェニックメダカの改良を行った。ところが、Cre-loxP組み換えを使う改良を試みても、依然としてエピゲノム 編集コンストラクトの精子における高発現を誘導できなかった。そこで代替案として、精子ではなく卵のエピゲノム 編集を試みることにした。未受精卵にエピゲノム 編集コンストラクトをinjectionする系の準備を始め、これまでに未受精卵を効率よく採卵するためのメダカ成魚の飼育条件、未受精卵へのinjection方法の条件、未受精卵のin vitro培養の条件検討を終えている。また、未受精卵injcection用のコンストラクトの作成も開始している。
次に②について。メダカ正常発生におけるヒストン修飾（H3K27ac, H3K27me3, H3K9me3, H3K4me1, H3K4me2, H3K4me3）のリプログラミングの動態を複数の発生ステージ（16細胞期、64細胞期、後期桑実胚期、後期胞胚期）における定量的ChIP-seqを行うことで明らかにした。脊椎動物内での普遍性や種特異性が見える興味深い結果が得られている。また、このリプログラミング動態について、国内・国外の学会において発表を行った。
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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
①の生殖細胞におけるエピゲノム 編集については、その標的を精子から未受精卵に変更する方針の修正が生じたものの、未受精卵でのエピゲノム 操作の条件検討はこれまでに完了している。また、②の正常発生におけるエピジェネティックリプログラミングの動態については、これまでにデータ収集を完了し、解析によりまとめを行なっている段階にある。また学会における成果報告も行った。従って、本研究における第２段階を予定通り完了したと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
①未受精卵におけるエピゲノム 操作について。まずは、実際に未受精卵におけるエピゲノム 操作が可能かどうかを検証する。可能だった場合は、本研究の主目的に即し、未受精卵における変化したエピゲノム 状態が、受精後胚においても維持されているかどうか（遺伝しているかどうか）、また受精後胚の発生に対してどういった影響を与えるかを、ChIP-seqやRNA-seqを用いて詳細に調べる予定である。
②の正常発生におけるヒストン修飾リプログラミングの動態については、これまでに集めたデータの解析を完了することを目的としている。
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