2021 Fiscal Year Annual Research Report
女性腫瘍の発症／進展を左右する性染色体性相同組換え制御機構の解明と応用
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19K22559
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| Research Institution | Hamamatsu University School of Medicine |
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Principal Investigator |
北川 雅敏 浜松医科大学, 医学部, 教授 (50294971)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | X染色体 / 相同組換え修復 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
哺乳動物の体細胞では、X染色体不活性化を誘導する長鎖ノンコーディングRNA Xist の発現により片側X染色体が不活性化(XaXi)している。一方でES 細胞、iPS 細胞、一部の初期女性乳がん細胞などの未分化細胞は両X染色体が活性化状態(XaXa)を呈す。これまで、マウスES細胞を用いたジーンターゲッティング法において、メスES細胞(XaXa)では、オス(XaYa)よりも相同組換え体の出現効率が低いことを経験的に認知されていた。しかしながら株間の差による可能性を排除できず、オスよりメスES細胞で相同組換え(HR)効率が低いことの実証やその原因解明はなされていなかった。
本研究では、これまでの研究成果をもとに以下の解析を行った。
(1)同一親マウスから複数のオス、メスES細胞の樹立に成功し、メスがオスより相同組換え修復能が低下していることを証明した。(2)Dox誘導性Xistを導入したメスES細胞を用い、X染色体の活性状態（XaXiおよびXaXa状態）を人為的に操作し、Nanog HR assayでHR能を評価したところ、XaXi（Dox(+)）でオスと同程度にHR活性が回復することが判明した。(3) 同一親マウスから得たオス、メスES細胞３クローンづつについて、RNA-seqによる発現遺伝子解析を行い、X染色体上の遺伝子でDNA修復に関与する可能性のある遺伝子を抽出した。その結果、BRCA複合体と結合して相同組換え修復を抑制的に制御しているBRCC3がメスES細胞(XaXa)で高発現していることを見い出し、RT-qPCRでも確認した。両X染色体の活性化しているメスES細胞ではHR抑制因子であるBRCC3の発現が亢進しており、それによりHR能が抑制されている可能性が示唆された。
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[Journal Article] Homologous recombination is reduced in female embryonic stem cells by two active X chromosomes.2021
Author(s)
Tamura, Y., *Ohhata, T., Niida, H., Sakai, S., Uchida C., Masumoto, K., Kotou, F., Wuts, A., *Kitagawa, M.
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Journal Title
EMBO Reports
Volume: 22
Pages: e52190
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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