2021 Fiscal Year Research-status Report
ニューロンにおける維持型DNAメチル化酵素DNMT1の機能解明
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19K06502
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
波平 昌一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (60379534)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
新木 和孝 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (60514255)
齋藤 裕 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (60721496)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | DNAメチル化 / DNMT1 / 神経細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、マウスとヒトの神経細胞（ニューロン）において、分裂を終えた細胞での機能が未知である維持型DNAメチル化酵素DNMT1に着目し、その機能解明と、精神・発達障害との関連を明示することである。2021年度は、マウスゲノム上におけるDNMT1の結合領域の同定とその領域に対するDNMT1のDNAメチル化制御様式の解明、及び、ヒト神経細胞におけるDNMT1の役割を明らかにすることを目的に研究を進めた。DNMT1抗体を使用したChIP-seq解析を実施し、DNMT1がニューロン特異的発現遺伝子のエンハンサー領域に特異的に結合することを明らかにした。更に、特定の領域においては、DNMT1がDNA脱メチル化酵素と結合し、その領域のDNA脱メチル化を調節することも明らかにした。加えて、ヒト神経幹細胞を用いた実験により、マウスの場合と同様に、DNMT1の過剰発現が神経細胞の分化を抑制することを見出した。このように、本年度の研究の遂行により、DNMT1の制御領域の特定とその作用様式が概ね解明できたと考えている。
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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
上記の通り、ChIP-seqによるDNMT1のゲノム上の結合領域の同定と、その領域のDNAメチル化・脱メチル化の作用様式の解明に至っているとともに、ヒト神経幹細胞での結果も得ていることから、概ね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度は、これまでの成果をまとめ論文として発表することを目指す。更に、ヒト大脳オルガノイドを用いた解析を実施し、ヒトのニューロンにおけるDNMT1の機能と役割について詳細に明らかにする予定である。
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| Causes of Carryover |
コロナの影響で出勤制限がかかり、一部の実験を実施することができなかった。次年度はその分を消耗品費としてヒト神経幹細胞の培養試薬費や動物飼育費などに充て有効に使用する予定である。
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Research Products
(3 results)
