Deccoding meiotic initiation mechanism with transcription-factor-induced oocyte like-cells

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21H02380
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 浜崎 伸彦 熊本大学, 生命資源研究・支援センター, 客員准教授 (10757008)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 竹尾 透 熊本大学, 生命資源研究・支援センター, 教授 (10517014)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 減数分裂 / 転写因子 / ES細胞

Outline of Annual Research Achievements

今年度は減数分裂が誘導されると蛍光を発するようになるレポーターES細胞の樹立に取り組んだ。マウスES細胞におけるノックインする際の方法を検討し、最も効率の高い手法を確立したので、今後はこちらの手法を基盤として、よりスムーズなノックイン作製を行うことができるようになった。今後は樹立されるレポーターES細胞を用いて、減数分裂を起こしうる転写因子の組み合わせを同定する。候補転写因子のライブラリ作製も完了し、あとは候補因子の絞り込みを行えるようになっている。これが成功した場合には、減数分裂型染色体構造を有しているかを免疫染色法により確認する。また直接誘導卵母細胞にも減数分裂を付与することができるかを検討を行い、それぞれの遺伝子発現パターンをRNA-seqにて検討する。これにより、減数分裂誘導モジュールが引き起こす転写への影響を明らかにすることができる。より具体的には、ES細胞特異的/卵母細胞特異的な応答遺伝子を同定し、その違いを引き起こすエピゲノムの特性を網羅的に検討する。これにより減数分裂が生殖細胞と非生殖細胞でどのように制御されているのかという問いに答えていく。この際、ES細胞のパブリックなエピゲノム情報は豊富に存在するが、卵母細胞の包括的なエピゲノム情報が存在していないので、貴重な雌性生殖細胞のリソースとして共有し、活用されることが見込まれる。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

マウスES細胞におけるノックインする際の方法を検討し、最も効率の高い手法を確立したので、今後はこちらの手法を基盤として、よりスムーズなノックイン作製を行うことができるようになった。また候補転写因子のライブラリ作製も完了し、あとは候補因子の絞り込みを行うことを行えるようになっている。

Strategy for Future Research Activity

今年度は減数分裂が誘導されると蛍光を発するようになるレポーターES細胞の樹立に取り組んだ。今後は樹立されるレポーターES細胞を用いて、減数分裂を起こしうる転写因子の組み合わせを同定する。これが成功した場合には、減数分裂型染色体構造を有しているかを免疫染色法により確認する。また直接誘導卵母細胞にも減数分裂を付与することができるかを検討を行い、それぞれの遺伝子発現パターンをRNA-seqにて検討する。これにより、減数分裂誘導モジュールが引き起こす転写への影響を明らかにすることができる。より具体的には、ES細胞特異的/卵母細胞特異的な応答遺伝子を同定し、その違いを引き起こすエピゲノムの特性を網羅的に検討する。これにより減数分裂が生殖細胞と非生殖細胞でどのように制御されているのかという問いに答えていく。この際、ES細胞のパブリックなエピゲノム情報は豊富に存在するが、卵母細胞の包括的なエピゲノム情報が存在していないので、貴重な雌性生殖細胞のリソースとして共有し、活用されることが見込まれる。