2021 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation and application of bovine placental formation by intrauterine genome dynamics
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20H03133
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| Research Institution | Tokyo University of Pharmacy and Life Science |
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Principal Investigator |
草間 和哉 東京薬科大学, 薬学部, 助教 (30579149)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀 正敏 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (70211547)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 胎盤 / トロホブラスト / 内在性レトロウイルス因子 / 着床 / ウシ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、ウシ特異的内在性レトロウイルス因子(ERVs)発現を中心に、ウシトロホブラスト細胞融合の分子メカニズム、胚着床によるゲノムの 状態変化、子宮内環境の細胞融合への影響、ウシ2核、3核融合トロホブラスト細胞の役割について解析することで、子宮内で起こるトロホブラ スト細胞の融合機構から胎盤形成・妊娠維持のメカニズムを明らかにするを目的としている。
トロホブラスト細胞におけるウシERVs発現調節機構を明らかにするため、ウシトロホブラスト細胞における遺伝子発現変化をRNA-seqを用いて網羅的に解析した。また、RNA-seqより得た結果から、ERVsを誘導する転写因子を同定し、ゲノムへの結合、ヒストン修飾が変化することを明らかにした。 さらに同定した転写因子から、細胞内シグナル伝達経路を薬理学的手法を用いて探索してたところ、融合に必須なERVs発現に関わる複数の細胞内シグナルを同定した。さらに、申請者は着床前後のウシ胎盤・子宮組織にて2種の内在性レトロウイルス因子(ERVs)が着床を境に2核のトロホブラスト細胞に発現することを確認している。着床後の組織から単離したトロホブラスト細胞に、同定した細胞内シグナルの活性化刺激を与えたところ、ERVs遺伝子が発現した。 さらに、薬理的にヒストン修飾を変化させたところ、ERVs遺伝子発現が促進した。さらに、ERVs発現を調節する生体内因子の同定を目的に、子宮内腔液を網羅的に解析したところ、着床前後期における子宮腔内の全タンパク質だけではなく、子宮内のエクソソームの単離 、エクソソーム中に含まれる全タンパク質 、およびmiRNAを網羅的に同定した。
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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
ウシ内在性レトロウイルスの発現制御メカニズムの解明において、細胞レベルではある程度の絞り込みができており、現在、組織サンプルを用いた大規模解析との比較により、生体内でも同様の因子が働いているか確認している。これはおおむね計画通りである。
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| Strategy for Future Research Activity |
着床後トロホブラスト細胞においてERVs周辺のゲノム修飾(メチル化)が変化していることを明らかにしており、着床前後期におけるウシ胚の遺伝子修飾(DNAメチル化、 ヒストン修飾、RNA修飾)を網羅的に解析していく。これらの大規模データを組み合わせることでより詳細なメカニズムを明らかにする。さらに、着床前後で変化する子宮内環境因子が胚遺伝子発現およびERVs発現に影響を与えるか解析する。また、解析より得られる結果は培養モデルにて精査することで 、より精度の高い情報を抽出する。これにより、着床後に急激に変化するトロホブラスト細胞の遺伝子発現と細胞融合における子宮内環境との相互作用を明らかに出来る。
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Research Products
(8 results)
