2014 Fiscal Year Research-status Report
エピジェネティクス可視化マウスの開発とそれらを用いた発生・脱分化過程の動態解析
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26870343
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| Research Institution | Chubu University |
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Principal Investigator |
上田 潤 中部大学, 実験動物教育研究センター, 助教 (80450394)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | エピジェネティクス / DNAメチル化 / ライブセルイメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
DNAのメチル化修飾やヒストンの翻訳後修飾を始めとするエピジェネティックなマークは細胞分化過程のみならず、刺激や環境の変化によってもダイナミックに変化することが明らかとなってきている（Ueda, J., et al., Mol. Cell. Biol., 2014）。しかし、現在エピジェネティクス研究で広く用いられている実験手法は、サンプルを固定してしまうことから、エピジェネティクスの動態解析には必ずしも向いていない。また、免疫染色法以外の手法では多数の細胞の平均を扱うため、マイナーな細胞集団の挙動は見過ごされてしまう。このような問題を克服するため、本申請課題では、エピジェネティクな変化を可視化したレポーターマウスを開発し、それらを用いて細胞の分化過程、病態（特に癌化）の進行過程のエピジェネティクス及びクロマチンの動態解析を行うことを目的としている。既にDNAのメチル化修飾の変化を生きたままマウスの全身の細胞で解析できる「メチロー（MethylRO：Methylation probe in ROSA26 locusの略）」マウスを開発し、それを用いた着床前初期胚発生過程のライブセルイメージング解析を行い、論文として発表した（Ueda, J., et al., Stem Cell Reports, 2014；上田 他、実験医学、2015）。いくつか技術的に乗り越えなければならない課題はあるが、将来的にはこれらのエピジェネティクス・レポーターマウスをいくつかの病態モデルマウスと組み合わせることで、病態進行過程のエピジェネティクな変化を生きたまま追跡・解析することを計画し、目指している。
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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
既にDNAのメチル化修飾の変化を生きたままマウスの全身の細胞で解析できるメチローマウスを開発し、それを論文として発表した。また、東京工業大学の木村宏博士、佐藤優子博士、近畿大学の山縣一夫博士との共同研究によって、ヒストンの翻訳後修飾を可視化したマウスを2系統樹立することに成功しており、現在これらのマウスを用いて発生分化過程のエピジェネティクス動態解析を進めている。当初計画していたエピジェネティクス・レポーターマウスをいくつか開発できたことから、既に目標は半分以上達成できたものと考え、「おおむね順調に進展している」と判断した。現在は申請課題の後半部分に相当する、病態進行過程のエピジェネティクス動態解析に焦点を絞り、準備を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
2014年度はエピジェネティクス・レポーターマウスの開発に主眼を置いていたが、2015年度は病態進行過程のエピジェネティクス動態解析に焦点を絞り研究を進めていく。現在、病態進行過程の解析を行うために、メチローマウスをいくつかの発癌モデルマウスと交配している。病気を発症するのに少々時間（数ヵ月）を要するため、2015年度の後半から本格的な解析を始められるものと考えている。
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| Causes of Carryover |
年度途中で大阪大学から中部大学に所属が変わり、実験を2ヶ月ほど一時中断する必要があったため、当初計画していた支出額よりも少なくなった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
2015年度に繰り越した分は、中部大学で実験をセットアップするために使用する予定である。
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Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Heterochromatin dynamics during the differentiation process revealed by the DNA methylation reporter mouse, MethylRO.2014
Author(s)
Ueda J, Maehara K, Mashiko D, Ichinose T, Yao T, Hori M, Sato Y, Kimura H, Ohkawa Y, Yamagata K.
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Journal Title
Stem Cell Reports
Volume: 2
Pages: 910-924
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] The hypoxia-inducible epigenetic regulators Jmjd1a and G9a provide a mechanistic link between angiogenesis and tumor growth.2014
Author(s)
Ueda J, Ho JC, Lee KL, Kitajima S, Yang H, Sun W, Fukuhara N, Zaiden N, Chan SL, Tachibana M, Shinkai Y, Kato H, Poellinger L.
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Journal Title
Mol Cell Biol
Volume: 34
Pages: 3702-3720
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] The Hypoxia-Inducible Epigenetic Regulators Jmjd1a and G9a Provide a Mechanistic Link between Angiogenesis and Tumor Growth.2014
Author(s)
Ueda, J., Ho, J.C., Lee, K.L., Kitajima, S., Yang, H., Sun, W., Fukuhara, N., Zaiden, N., Chan, S.L., Tachibana, M., Shinkai, Y., Kato, H., and Poellinger, L.
Organizer
第37回日本分子生物学会年会
Place of Presentation
パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
Year and Date
2014-11-25 – 2014-11-27
Invited
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[Presentation] Heterochromatin dynamics during differentiation process revealed by the DNA methylation reporter mouse, MethylRO.2014
Author(s)
Ueda, J., Maehara, K., Mashiko, D., Ichinose, T., Yao, T., Hori, M., Sato, Y., Kimura, H., Ohkawa, Y., and Yamagata, K.
Organizer
IIAS Research Conference 2014 ‘Chromatin Decoding’
Place of Presentation
公益財団法人国際高等研究所（京都府・木津川市）
Year and Date
2014-05-12 – 2014-05-15
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