2022 Fiscal Year Annual Research Report
Chromatin regulatory mechanisms for adaptation to the nutritional environment in animal growth and reproduction
Publicly Offered Research
| Project Area | Chromatin potential for gene regulation |
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| Project/Area Number |
21H00251
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
服部 佑佳子 京都大学, 生命科学研究科, 助教 (50646768)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | クロマチン制御 / ヒストンメチル基転移酵素(HMT) / ショウジョウバエ近縁種 / 栄養 / 個体成長 / オス生殖機能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトを含めた動物において、クロマチン制御が環境への適応にどれだけ、そしてどのように寄与しているかは不明である。本研究では、キイロショウジョウバエ（野生型および変異体）とその近縁種を用いて、ヒストン修飾が栄養環境への適応、特に個体成長とオスの生殖機能に果たす役割を解析する。そして、進化の過程で生物が獲得してきたクロマチンレベルでの環境適応機構の解明を目指す。
申請者はこれまでに、ショウジョウバエ近縁種群の栄養への生体応答の比較解析から、食性の幅が広い種（広食性種）のほうが、狭い近縁種（狭食性種）より栄養バランス変化への適応能力が高いことを見出した。そして、キイロショウジョウバエなどの広食性種では、摂取した炭水化物の比率に応じて代謝酵素遺伝子群の発現調節を行い、代謝恒常性を維持するのに対して、この機構はセイシェルショウジョウバエなどの狭食性種では機能しておらず、高炭水化物食では成長できないことを明らかにした（Watanabe et al., Cell Reports, 2019）。本研究では、H3K9ヒストンメチル基転移酵素 (H3K9 HMT) による体細胞や生殖細胞におけるクロマチン制御が、栄養依存的な遺伝子発現調節に果たす役割とその適応的意義の解明を目指す。
当該年度は、クロマチン制御機構をさらに理解するために、クロマチンタイプ (Fillion et al., Cell, 2010) との比較解析を行った。また、クロマチン制御不全によって、組織レベルでどのような異常が生じているかを解析するために、幼虫の組織染色や電子顕微鏡による観察を行った。また、生殖細胞におけるクロマチン制御機構については、着目する代謝産物を餌に加えて、生殖能力が回復するかのレスキュー実験なども行った。
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| Research Progress Status |
令和4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 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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