2016 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanisms of involvement of UPS during the maternal-to-zygotic transition
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25292189
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
松本 和也 近畿大学, 生物理工学部, 教授 (20298938)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三谷 匡 近畿大学, 先端技術総合研究所, 教授 (10322265)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | プロテアソーム分解系 / 全能性 / 母性タンパク質 / リプログラミング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、プロテアソーム分解系（UPS）が関与するマウス受精卵のエピジェネティック・リプログラミングの分子制御機構を明らかにすることである。昨年度から継続して、（実験１）マウスMII期卵母細胞のcDNAライブラリーを使った酵母ツーハイブリットシステムによって20Sプロテアソーム複合体のサブユニットRpn11のコードするマウスPSMD14タンパク質と相互作用する候補因子を同定し、さらに（実験２）既報データリスト及び公共データベースのバイオインフォマティクス解析により受精後にその発現量が減少する母性タンパク質で、且つユビキチン修飾されている候補タンパク質をリスト化した。その結果、受精後にユビキチン修飾されてUPSの標的母性タンパク質候補として474個を同定した。さらに、胚性遺伝子の活性化制御機構との関連性の観点から遺伝子オントロジー解析とMII卵母細胞から受精卵までのmRNAプロファイル解析によって、最終的に候補遺伝子8個を決定した。次に、これらの蛍光標識発現ベクターを構築し、各候補遺伝子の過剰発現が初期胚の発生に及ぼす影響を検討した。その結果、その過剰発現が、2細胞期から4細胞期への発生を阻害する影響を認めた遺伝子1個を同定した。この遺伝子産物は、アルギニン残基のメチル化によってSUMOリガーゼ活性を持つタンパク質であり、更に転写因子の機能阻害に関与していることが予測された。そこで、当該候補遺伝子のSUMOリガーゼ活性に関するドメインを変異させた蛍光標識過剰発現ベクターを受精卵に導入した結果、野生型遺伝子が持っていた初期胚発生の阻害効果が観察されなかった。以上より、UPSに依存した母性タンパク質の分解によって卵母細胞中の転写因子の機能が抑制される分子機序が受精によって受精卵が全能性を持つ細胞になる母性-胚性移行期に機能している可能性が示唆された。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Reprogramming towards totipotency is greatly facilitated by synergistic effects of small molecules2017
Author(s)
Kei Miyamoto, Yosuke Tajima, Koki Yoshida, Mami Oikawa, Rika Azuma, George E. Allen, Tomomi Tsujikawa, Tomomasa Tsukaguchi, Charles R. Bradshaw, Jerome Jullien, Kazuo Yamagata, Kazuya Matsumoto, Masayuki Anzai, Hiroshi Imai, John B. Gurdon, Masayasu Yamada
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Journal Title
Biology Open
Volume: 6
Pages: 415-424
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] The improved culture condition for mouse nuclear transfer embryos enables highly efficient nuclear reprogramming.2016
Author(s)
Kei Miyamoto, Yosuke Tajima, Koki Yoshida, Tomomasa Tsukaguchi, Charles R Bradshaw, George E Allen, Miki Mori, Yuma Imazato, Jerome Jullien, Kazuya Matsumoto, Hiroshi Imai, J. B. Gurdon and Masayasu Yamada.
Organizer
The 4th China-Japan-Korea Joint Symposium on Animal Reproduction
Place of Presentation
Nanjing New Century Hotel (Nanjing, China)
Year and Date
2016-08-18 – 2016-08-20
Int'l Joint Research / Invited
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