2015 Fiscal Year Annual Research Report
Ｍａｘ遺伝子発現コントロールによる生殖細胞発生プログラム誘導の分子メカニズム
Publicly Offered Research
| Project Area | Analyses and regulation of germline epigenome |
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| Project/Area Number |
26112512
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| Research Institution | Saitama Medical University |
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Principal Investigator |
奥田 晶彦 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (60201993)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | Max / 減数分裂 / 精子幹細胞 / ES細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
私は昨年度までにES細胞におけるMax遺伝子のホモ欠失は、生殖細胞での減数分裂を司る遺伝子の発現レベルを上昇させることのみならず、SYCP3に対する抗体を用いた免疫染色により、減数分裂の初期段階において特徴的な染色体のシマネプトネマ複合体が形成されることを証明していた。かつ、生殖細胞における生理的な減数分裂に先立って、Max遺伝子の発現が低下していることも見出していた。そして、当該年度では、まず、精子幹細胞におけるMax遺伝子のノックダウンによる発現低下でも、ES細胞と同様に、減数分裂が惹起されることを明らかにした。さらには、ES細胞及び精子幹細胞において、Max遺伝子の発現の低下に伴って減数分裂が誘導される理由はMaxタンパク質をサブユニットの一つとして持つ非典型的PRC1複合体（PRC1.6）の遺伝子発現抑制機能の消失の結果であることを明らかにした。なお、L3mbtl2などのPRC1.6複合体を形成する他のサブユニットをコードする遺伝子のノックダウンでは、遺伝子発現解析からは減数分裂関連遺伝子の発現の顕著な上昇は見られるものの、Max遺伝子発現ノックダウンの場合のようにシマネプトネマ複合体といった細胞形態的な変化までには至らない。このようにMax遺伝子の発現抑制が減数分裂に及ぼす効果は、PRC1.6の他のサブユニットをコードする遺伝子の発現抑制によって見られる効果よりも大きいことが、その理由の一つが、MaxがPRC1.6複合体のDNAへの結合に直接寄与しているからであることを証明した。かつ、Max遺伝子の発現の低下に伴って起こるMyc転写因子の機能の低下も、Maxの発現の低下に伴った減数分裂の誘導レベルを高めることに間接的に寄与していることも証明した。これらの結果は、2016年3月のNature Communicationsに報告することができた。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
2016年3月30日にMaxタンパク質と減数分裂の関係についてNature Communicationsに発表した論文について共同通信PRワイアーを介して紹介していただき、その内容が、毎日新聞等の40社以上のメディアからプレスリリースされた。また、2016年4月14日の日経産業新聞に新聞記事として同内容が紹介された。
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[Journal Article] Loss of MAX results in meiotic entry in embryonic and germline stem cells.2016
Author(s)
Suzuki A, Hirasaki M, Hishida T, Okamura D, Wu J, Ueda A, Nishimoto M, Nakachi Y, Mizuno Y, Okazaki Y, Matsui Y, Izpisua Belmonte JC, Okuda A.
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 7
Pages: 11056
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Combined overexpression of Jarid2, Prdm14, Esrrb, and Sall4A dramatically improves efficiency and kinetics of reporgramming to induced pluripotent stem cells.2016
Author(s)
Iseki H, Nakachi Y, Hishida T, Yamashita-Sugawara Y, Hirasaki M, Ueda A, Tanimoto Y, Iijima S, Yagami K, Takahashi S, Okuda A, Okazaki Y.
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Journal Title
STEM CELLS
Volume: 34
Pages: 322-333
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Dzip3 regulates developmental genes in mouse embryonic stem cells by reorganizing 3D chromatin conformation.2015
Author(s)
Inoue D, Aihara H, Sato T, Mizusaki H, Doiguchi M, Higashi M, Imamura Y, Yoneda M, Miyanishi T, Fujii S, Okuda A, Nakagawa T, Ito T.
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 5
Pages: 16567
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Forced expression of Nanog or Esrrb preserves the ESC status in the absence of nucleostemin expression.2015
Author(s)
Katano M, Ema M, Nakachi Y, Mizuno Y, Hirasaki M, Suzuki A, Ueda A, Nishimoto M, Takahashi S, Okazaki Y, Okuda A.
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Journal Title
STEM CELLS
Volume: 33
Pages: 1089-1101
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Functional compensation between Myc and PI3K signaling supports self-renewal of embryonic stem cells.2015
Author(s)
Hishida T, Nakachi Y, Mizuno Y, Katano M, Okazaki Y, Ema M, Takahashi S, Hirasaki M, Suzuki A, Ueda A, Nishimoto M, Hishida-Nozaki Y, Vazquez-Ferrer E, Sancho-Martinez I, Izpisua Belmonte JC Okuda A.
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Journal Title
STEM CELLS
Volume: 33
Pages: 713-725
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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