2020 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of molecular mechanism of epigenetic memory of FGF21 gene and its functional significance in vivo.
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19K09018
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| Research Institution | Dokkyo Medical University |
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Principal Investigator |
橋本 貢士 獨協医科大学, 医学部, 教授 (30396642)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | FGF21 / DNA脱メチル化 / CRISPR-dCas9 / TET1 / PPARαノックアウトマウス / HTVi / エピゲノム編集 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では遺伝子特異的にTen-Eleven Translocation1(TET1) の catalytic domain(CD)を誘導することで人工的DNA脱メチル化を導入しうるエピゲノム編集技術であるCRISPR-dCas9-TET1CD系を用いて、FGF21遺伝子特異的なDNA脱メチル化を誘導しその機能的意義の解析を試みている。昨年度はFGF21遺伝子が高度にDNAメチル化を受けているマウス肝臓の細胞株であるHepa1-6にCRISPR-dCas9-TET1CD系を導入し解析を行った。本年度はin vivoでのFGF21遺伝子特異的DNA脱メチル化の導入とその効果を検討するため、FGF21遺伝子が高度にDNAメチル化を受けているPPARαノックアウトマウスにHydrodynamic tail vein injection（HTVi）法を用いてCRISPR-dCas9-TET1CD系とガイドRNA（gRNA)がすべて組み込まれたall-in-oneベクターを導入した。gRNAは転写開始点の上流（gRNA1）、および下流（gRNA2）に設定した。コントロールとしてはscramble gRNAを用いた。導入後6日に肝臓のDNAメチル化状態を確認したところ、scramble gRNAと比較して、gRNA1+2導入群で有意にDNA脱メチル化が誘導されており、in vivoにおいてもCRISPR-dCas9-TET1CD系を用いてFGF21遺伝子特異的DNA脱メチル化を誘導できることが明らかとなった。研究成果は2020年10月の第42回日本臨床栄養学会総会・第41回日本臨床栄養協会総会 第18回大連合大会および、11月のThe International Association of the Diabetes and Pregnancy Study Groups 2020 meetingで発表した。
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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
予定していたマウス生体へのFGF21遺伝子特異的なDNA脱メチル化を導入することに成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は、FGF21遺伝子特異的なDNA脱メチル化を導入したPPARαノックアウトマウスの表現型を解析する。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍の影響もあり、一旦研究の進行が遅くなったが、次年度は今年度作成したモデル動物の解析など十分な支出がある。
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