Study on the mechanism of histone H2A.Z remodeling and development of a novel reprogramming technology

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K05978
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 42030:Animal life science-related
• Research Institution: Kindai University
• Principal Investigator: MITANI Tasuku 近畿大学, 生物理工学部, 教授 (10322265)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田辺 秀之 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 准教授 (50261178) ; 岡村 大治 近畿大学, 農学部, 講師 (80393263)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ヒストンH2A.Z / 受精 / クロマチンリモデリング / 全能性獲得 / ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤 / リプログラミング

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to elucidate the mechanism of genome-wide removal of histone H2A.Z in fertilized eggs. (1) It was revealed that the degradation kinetics of histone H2A.Z and macroH2A triggered by oocyte activation is different. Furthermore, it was indicated that de novo translation of maternal transcripts or a degradation mechanism by the ubiquitin-proteasome system (UPS) may not be involved in H2A.Z degradation. (2) We investigated for maternal factors interacted with HDAC inhibitors that induce H2A.Z removal in somatic cell nuclear transplantation. The results suggest the possible involvement of molecules that regulate UPS. In the future, we elucidate the mechanism of genome-wide histone H2A.Z removal and to develop a novel reprogramming technology.

Free Research Field

生殖生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で提案する受精卵における“場の調整機構の理解と人為制御”は、“役者”となる初期化プレイヤーの活動を促す“舞台装置”をつくり出し、リプログラミングを促進する新技術の開発に繋がる。これまで、クローン技術やiPS細胞でのリプログラミングについては転写因子等プレイヤーに焦点があてられているが、“役者が演じる舞台環境”に対する理解は重要である。本研究が狙う舞台装置の制御はプレイヤーの能力を最大限に引き出すものであり、リプログラミング技術を飛躍的に向上させるものとして期待される。また、受精卵の全能性獲得基盤の理解は、現在注目される人工胚研究においても重要なカギを握るものとなる。