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2015 Fiscal Year Annual Research Report

piRNAを介したエピゲノム操作法の開発とその利用

Publicly Offered Research

Project AreaAnalyses and regulation of germline epigenome
Project/Area Number 26112511
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

宮川 さとみ  大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任講師(常勤) (90291153)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Keywordsエピジェネティクス / DNAメチル化 / piRNA / 精子形成
Outline of Annual Research Achievements

生殖細胞特異的な非コード小分子RNAであるpiRNA (PIWI-interacting RNA)を用いた人為的なサイレンシングシステムとして、胎生期の雄性生殖細胞において、外来遺伝子であるEGFP遺伝子や、内在性遺伝子であるDnmt3L(DNA methyltransferase 3-like)のセンス鎖とアンチセンス鎖を発現するトランスジェニックマウスを用いたモデル系を構築した。このモデル系では、EGFPやDnmt3Lに対するpiRNAが産生され、そのpiRNAを介したDNAのメチル化によりEGFP遺伝子やDnmt3Lのサイレンシングが生じた。そこで他の内在性遺伝子であるSnrpnとPeg10をターゲットとして、アンチセンスRNAを発現するTgマウスを作製した。しかし、十分なアンチセンス鎖を発現するTgマウスが得られなかったため、ノックイン法を用いて、確実にアンチセンス鎖を発現するノックインマウスの作製を行なっている。
一方、アンチセンス鎖を用いない別のエピゲノム操作法として、ZincFinger(ZF)とMIWI2との融合タンパクによる遺伝子のサイレンシングを試みた。レトロトランスポゾンLINE1のDNAメチル化制御領域に結合するZFを人工的に合成し、MIWI2との融合タンパク(ZF-MIWI2)を胎生期の雄性生殖細胞で発現するTgマウスを作製した。このZF-MIWI2-TgマウスをMILI-KOマウスと交配し、MILI-KOマウスで観察されるLINE1の脱抑制がレスキューされるかどうかを調べたところ、部分的に表現型がレスキューされていた。この結果は、人為的、かつ、piRNA非依存的なMIWI2タンパクを介した新たなエピゲノム操作法の可能性を示したと同時に、核内のpiRNAを介するサイレンシングにMIWI2が関与していることを示したものである。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (4 results)

All 2015

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Reply to Shoji and Katsuma.2015

    • Author(s)
      Kuramochi-Miyagawa S, Nakano T
    • Journal Title

      Current Biology

      Volume: 25 Pages: R710

    • DOI

      0.1016/j.cub.2015.07.020.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Comprehensive DNA Methylation Analysis of Retrotransposons in Male Germ Cells2015

    • Author(s)
      Nagamori I, Kobayashi H, Shiromoto Y, Nishimura T, Kuramochi-Miyagawa S, Kono T, Nakano T.
    • Journal Title

      Cell Rep.

      Volume: 12 Pages: 1541-1547

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2015.07.060.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] piRNAs derived from ancient viral processed pseudogenes as transgenerational sequence-specific immune memory in mammals.2015

    • Author(s)
      Parrish NF, Fujino K, Shiromoto Y, Iwasaki YW, Ha H, Xing J, Makino A, Kuramochi-Miyagawa S, Nakano T, Siomi H, Honda T, Tomonaga K
    • Journal Title

      RNA

      Volume: 21 Pages: 1691-1703

    • DOI

      10.1261/rna.052092.115

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 雄性生殖細胞における人為的piRNAを介したDNAメチル化の誘導2015

    • Author(s)
      伊藤大介、新屋幸穂、城本悠助,、宮川さとみ、仲野徹
    • Organizer
      第9回日本エピジェネティクス研究会
    • Place of Presentation
      学術総合センター
    • Year and Date
      2015-05-25 – 2015-05-26

URL: 

Published: 2017-01-06  

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