2012 Fiscal Year Annual Research Report
生殖細胞の減数分裂誘導とクロマチン構造転換の制御ネットワーク
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24370089
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
中馬 新一郎 京都大学, 再生医学研究所, 准教授 (20378889)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 生殖 / 減数分裂 / ゲノム / 組み換え |
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| Research Abstract |
生殖細胞ゲノムの安定な保持と伝達は個体、種の継続に重要であると共に減数分裂による相同遺伝子組換えと1倍体化によって遺伝情報の多様性が生まれる。減数分裂の制御機構の研究は主に酵母等の単細胞生物を用いて行われる一方、多細胞生物においてその分子基盤の解明は進んでいない。我々はマウス雄生殖幹細胞の樹立細胞株が体細胞型増殖周期から第1減数分裂前期へ移行する培養実験条件を作出した。生殖幹細胞株の減数分裂移行はRARによる転写制御を介するがRAは生体ではpleiotropicな効果を示し例えば生殖細胞への分化能を持つ多能性幹細胞であるES細胞株では神経分化を誘導する。我々は生殖幹細胞のヒストンH3トリメチル化修飾、RNApolII、RAR等のChlP-seq解析を進め、生殖幹細胞株とES細胞株の比較によりオープンなクロマチン修飾が両者で極めて類似していること、生殖幹細胞株のH3トリメチル化のbivalent修飾はES細胞と同様に初期発生で働く遺伝子群が占めること、RARは両細胞でターゲットが明瞭に異なり生殖幹細胞株では減数分裂遺伝子群に結合すること等が明らかとなった。しかし生殖幹細胞株がES細胞と類似したbivalent修飾を示す理由、両細胞間でRARが異なった結合を示す分子メカニズム、RARを介さない制御経路等の問題の多くは未解明である。そこで減数分裂誘導に伴うRNA発現の変化をマイクロアレイにより調べ上述のエピゲノム修飾等と共に変化する遺伝子群をクラスタリングしプロモーター/エンハンサー領域に共通するシスエレメントのdenovoモチーフ抽出を行い哺乳類ゲノム相同性およびシスエレメント間の共起を組み入れた推定により複数の機能候補因子を同定した。
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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
交付申請書に記載の研究目的及び研究計画に沿ってマルチオミクスデータの取得及び個別の分子/経路の機能解析について概ね順調に進展する事が出来た。
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| Strategy for Future Research Activity |
上述のシスエレメントに結合する候補分子の機能解析を進めると共にnanoLC-MS/MSを用いたショットガン質量分析により核、クロマチン動態の変化について包括的プロテオーム解析を進める。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
本年度得られた複数の機能候補分子について機能解析を進めると共に核、クロマチン動態のプロテオーム解析を更に発展して進める為、主に物品費(消耗品費)に使用する。
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Research Products
(4 results)
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[Journal Article] GPAT2, a Mitochondrial Acyltransferase, in piRNA Biogenesis in Germline Stem Cells2013
Author(s)
Shiromoto Y, Kuramochi-Miyagawa S, Daiba A, Churaa S, Katanaya A, Katsuroata A, Nishimura K, Ohtaka M, Nakanishi M, Nakaraura T, Yoshinaga K, Asada N, Nakamura S, Yasunaga T, Kojiroa-Kita K, Itou D, Kiraura T and Nakano T
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Journal Title
Peer Reviewed
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[Journal Article] A Role for Fkbp6 and the Chaperone Machinery in piRNA Amplification and Transposon Silencing2012
Author(s)
xiol J, Cora E, Koglgruber R, Chuma S, Subramanian S, Hosokawa M, Reuter M, Yang Z, Berninger P, Palencia A, Benes v, Penninger J, Sachidanandain R, Pillai RS
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Journal Title
Mol Cell
Volume: 47
Pages: 970-979
Peer Reviewed
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