2017 Fiscal Year Annual Research Report
Regulation of epigenome functions at developmental transition points and human-mouse comparative epigenomics
Publicly Offered Research
| Project Area | Analyses and regulation of germline epigenome |
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| Project/Area Number |
16H01225
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
阿部 訓也 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソースセンター, チームリーダー (40240915)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 始原生殖細胞 / 着床 / エピブラスト幹細胞 / 遺伝子発現 / GS細胞 / エピゲノム / DNAメチル化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Wnt阻害剤を用いて、マウスナイーブ型幹細胞であるES細胞からプライム型幹細胞であるEpiSC細胞への転換を効率良く行う新規培養技 術を確立し、雌ES細胞を用いて、この転換過程における遺伝子発現、エピゲノム変動 に関する解析を行った。この実験系では、約5日間の間にドーム状のナイーブ型からフラットな形態を持つプライム型幹細胞への転換 が起こるが、この過程について、シングルセルRNA-Seq技術等を用いてトランスクリプトーム動態の解析を実施した。その結果、分化転換を誘導した2日目から3日目にかけて、発現プロファイルの多様性が急激に増加することが明らかになり、発現プロファイルの異なる複数の細胞亜集団が出現することを初めて明らかにした。 並行して、ヒストン修飾 、DNAメチル化等のエピゲノム変動の解析も実施し、DNAメチル化がEpiSC形成時に有意に増大することを確認した。こメチル化増大の意義を調べるために、DNAメチル化転移酵素のノックアウト細胞を用いて、EpiSCへの分化誘導を行ったところ、驚くべきことに野生型と同様な性質を示すEpiSC様細胞を得ることに成功した。このことは、EpiSC形成自体にはDNAメチル化は必須では無いことを示すが、その後の解析から、分化能を制限するエピジェネティックバリアーの形成にDNAメチル化が重要な役割を持つことをを明らかにした。
雄性生殖細胞分化のin vitroモデルとしてGS細胞は非常に有効であるが、精子形成が可能な幹細胞活性を持つGS細胞は、細胞集団中のごく一部であり、特性の異なる細胞が混在した不均一な集団であると考えられるが、その実態は不明であった。未分化精子幹細胞のマーカー２種のレポーターを発現するGS細胞を作製・解析することにより、GS細胞は、当初考えられていたよりも不均一な集団であることを初めて明確に示すことが出来た。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(15 results)
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[Journal Article] SCPortalen: human and mouse single-cell centric database.2018
Author(s)
Abugessaisa I, Noguchi S, Bottcher M, Hasegawa A, Kouno T, Kato S, Tada Y, Ura H, Abe K, Shin JW, Plessy C, Carninci P, Kasukawa T.
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Journal Title
Nucleic Acids Res.
Volume: 46-D1
Pages: D781～D787
DOI
Peer Reviewed
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