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2021 Fiscal Year Annual Research Report

精子特異的ヒストンバリアントH3T/tを起点としたクロマチンダイナミクスの解明

Research Project

Project/Area Number 19H03211
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

原田 哲仁  九州大学, 生体防御医学研究所, 准教授 (60596823)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywordsクロマチン / ヒストン置換 / H3t / 精子形成
Outline of Annual Research Achievements

精子形成過程では、「次世代へ伝播される遺伝情報」を形成するためクロマチン構造の再構成が起こる。この過程で起こる精子形成固有の現象が、体細胞型のヒストンから精巣特異的ヒストンへの置換である。研究代表者はこれまでに、ゲノム上の未知のヒストンバリアントを同定し、その機能解析を行ってきた。これまでに、精子細胞には複数の機能未知のヒストンが発現しており、そのうちヒストンH3tは精子形成の最初期に必須であることを報告した。さらに、機能未解明の精子細胞特異的ヒストンは複数存在する。つまり、精子形成過程ではH3tを起点に従来の知見を超えた多彩且つ複雑なヒストン置換が起こっている可能性が高い。一方で、その全貌は未だ明らかでない。そこで、本研究では、体細胞型ヒストンから精子特異的ヒストンバリアントH3tへの置換を起点として、精子形成過程でのクロマチン構造変換とその制御機構の解明を目指している。本年度は、精子形成過程における細胞中でのH3tとその他のヒストンバリアントのゲノムの局在性を評価した。分化段階に分けて行ったChIL-seqの結果、H3tは体細胞型ヒストンH3.1/2と置換されることで、減数分裂期に機能していることが示唆された。一方で、組織中から単離された細胞は、化学的、物理的刺激により細胞状態が変化していることも考えられる。そのため、組織中でエピゲノム解析が可能な技術開発も進めた。薄切切片に最適化したChIL-seqプロトコルを開発し、組織切片上でのエピゲノム解析技術を発表した。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 8 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 2 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Uterus-specific transcriptional regulation underlies eggshell pigment production in Japanese quail.2022

    • Author(s)
      Ishishita S, Kitahara S, Takahashi M, Iwasaki S, Tatsumoto S, Hara I, Kaneko Y, Kinoshita K, Yamaguchi K, Harada A, Ohmori Y, Ohkawa Y, Go Y, Shigenobu S, Matsuda Y, Suzuki T.
    • Journal Title

      PLoS One.

      Volume: 17 Pages: e0265008

    • DOI

      10.1371/journal.pone.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Recent advances in single-cell epigenomics.2021

    • Author(s)
      Harada A, Kimura H, Ohkawa Y.
    • Journal Title

      Curr Opin Struct Biol.

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.sbi.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Modeling population size independent tissue epigenomes by ChIL-seq with single thin sections.2021

    • Author(s)
      Maehara K, Tomimatsu K, Harada A, Tanaka K, Sato S, Fukuoka M, Okada S, Handa T, Kurumizaka H, Saitoh N, Kimura H, Ohkawa Y.
    • Journal Title

      Mol Syst Biol.

      Volume: 17 Pages: e10323

    • DOI

      10.15252/msb.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Genome-wide analysis of chromatin structure changes upon MyoD binding in proliferative myoblasts during the cell cycle.2021

    • Author(s)
      Wu Q, Fujii T, Harada A, Tomimatsu K, Miyawaki-Kuwakado A, Fujita M, Maehara K, Ohkawa Y.
    • Journal Title

      J Biochem.

      Volume: 169 Pages: 653-661

    • DOI

      10.1093/jb/mvab001.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Targeted inhibition of EPAS1-driven IL-31 production by a small-molecule compound.2021

    • Author(s)
      Kamikaseda Y, Uruno T, Kunimura K, Harada A, Saiki K, Oisaki K, Sakata D, Nakahara T, Kido-Nakahara M, Kanai M, Nakamura S, Ohkawa Y, Furue M, Fukui Y.
    • Journal Title

      J Allergy Clin Immunol.

      Volume: 148 Pages: 633-638

    • DOI

      10.1016/j.jaci.2021.03.029.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] High-depth spatial transcriptome analysis by photo-isolation chemistry.2021

    • Author(s)
      Honda M, Oki S, Kimura R, Harada A, Maehara K, Tanaka K, Meno C, Ohkawa Y.
    • Journal Title

      Nat Commun.

      Volume: 12 Pages: 4416

    • DOI

      10.1038/s41467-021-24691-8.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Transcriptome analysis of gene expression changes upon enzymatic dissociation in skeletal myoblasts.2021

    • Author(s)
      Miyawaki-Kuwakado A, Wu Q, Harada A, Tomimatsu K, Fujii T, Maehara K, Ohkawa Y.
    • Journal Title

      Genes Cells.

      Volume: 26 Pages: 530-540

    • DOI

      10.1111/gtc.12870.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Chromatin structure-dependent histone incorporation revealed by a genome-wide deposition assay.2021

    • Author(s)
      Tachiwana H, Dacher M, Maehara K, Harada A, Seto Y, Katayama R, Ohkawa Y, Kimura H, Kurumizaka H, Saitoh N.
    • Journal Title

      Elife

      Volume: 10 Pages: e66290

    • DOI

      10.7554/eLife.66290.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ChIL法による単一細胞マルチオミクスプロファイリング2021

    • Author(s)
      原田哲仁
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会
    • Invited
  • [Presentation] Epigenomic lineage tracing toward the understanding acquisition of tissue-specific gene expression profile2021

    • Author(s)
      原田哲仁
    • Organizer
      IMSセミナー
    • Invited
  • [Book] Journal of Japanese Biochemical Society2021

    • Author(s)
      原田 哲仁,大川 恭行
    • Total Pages
      -
    • Publisher
      日本生化学会
  • [Remarks] 九州大学 トランスクリプトミクス分野ホームページ

    • URL

      https://tx.bioreg.kyushu-u.ac.jp/

URL: 

Published: 2022-12-28  

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