2014 Fiscal Year Annual Research Report
生殖細胞の増殖制御に関与するWnt-Piwiシグナル系の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Mechanisms regulating gamete formation in animals |
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| Project/Area Number |
26114502
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
山元 大輔 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (50318812)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 幹細胞 / ショウジョウバエ / Wnt / チロシンリン酸化 / ニッチ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトのX連鎖無ガンマグロブリン血症(XLA)の原因遺伝子は、非受容体型チロシンキナーゼをコードし、そのショウジョウバエホモログ、Btk29Aは、type 1とtype 2の二つのタンパク質isoformを生成する。このうち、Btkのorthologにあたるtype 2のみを失ったBtk29A[ficP]突然変異体では、卵巣に多くの未分化生殖細胞が蓄積し腫瘍が形成される。この生殖細胞過剰生成は、正常型のBtk29Aをnicheの体細胞に過剰発現させると抑制されることから、Btk29Aは体細胞のnicheで働いて生殖細胞の過剰生成を抑止すると考えられた。遺伝的epistasis解析とkinase活性の生化学的研究から、Btk29AはWnt4シグナル伝達下流のArmadillo(β-catenin)をリン酸化することでこの機能を発揮しており、チロシンリン酸化を受けたArmadilloはpiwiの発現を亢進させる結果、体細胞から生殖細胞へ未知の増殖停止シグナルが発信されると推定された。そこで本研究では、Wnt4の起源、リン酸化Armadilloによるpiwi発現促進の機構、体細胞から生殖細胞への未知のシグナルの特定、を目指すこととした。本年度は、ArmadilloがそのパートナーであるTCFと共に直接piwi遺伝子の転写を活性化する可能性を検討した。具体的にはpiwi座近傍のTCF結合コンセンサス配列のうち、最も有望視された部位を標的に、CRISPR/Cas9法によってその欠失変異の作出を試みた。Cas9によって切断可能なPAM配列をTCF結合配列近傍に見出して欠失を導入することには成功したが、生じた欠失が当該TCF結合配列にまで届かなかった。今後よりよい条件を設定し、当初目標の達成をめざす。
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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
piwi座近傍の推定TCF結合配列の欠失変異は得られていないものの、CRISPR/Cas9法は期待通りに機能しており、目標達成は可能と考えられるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はpiwi座を含むゲノム領域について、TCF結合コンセンサス配列へのTCFの結合を、ChIPやChIP-seqによって探査し、piwi転写の直接制御の可能性をさらに検討する。Wnt4の機能の場については、Evi(Wntless)変異を用いてautocrine作用の関与の有無を明らかにする。体細胞から生殖細胞へのシグナル同定の試みとしては、既知の分泌性シグナル遺伝子の系統的ノックダウンにより、Btk29A変異の表現型を模倣できるものを探索する。
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| Remarks |
双子の遺伝子「エピジェネティクスが２人の運命を分ける」書評,公明新聞,10.27発行4面読書欄.岩波書店編集部（編）. 広辞苑を3倍楽しむ. 岩波書店. 「産後夫婦のセックスレスは誰のせい？」. AERA with Baby No. 38, 10.15発行、朝日新聞出版. マイノリティは人類が強靭に生き残るカギ！？シティリビング1530, 3面, 11.7発行, サンケイリビング新聞社.
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Research Products
(47 results)
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[Journal Article] The Drosophila Lingerer protein cooperates with Orb2 in long-term memory formation2015
Author(s)
Kimura, S., Sakakibara, Y., Sato, K., Ote, M., Ito, H., Koganezawa, M., and Yamamoto, D.
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Journal Title
J. Neurogenet.
Volume: 29
Pages: 8-17
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] A fruitless upstream region that defines the species specificity in the male-specific muscle patterning in Drosophila2015
Author(s)
Takayanagi, S., Toba, G., Lukacsovich, T., Ote, M., Sato, K., and Yamamoto, D.
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Journal Title
J. Neurogenet.
Volume: 29
Pages: 23-29
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Sex-specific functions of longitudinals lacking2014
Author(s)
Sato, K., Toba, G., Ito, H., Koganezawa, M., Binglong, Z., and Yamamoto, D.
Organizer
The 2nd Taiwan-Tohoku University Neuroscience Workshop for Young Scientists
Place of Presentation
The Miyagi-Zao Royal Hotel and Tohoku University, Miyagi.
Year and Date
2014-12-07 – 2014-12-11
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[Presentation] Btkはニッチで生殖細胞の増殖を停止させる2014
Author(s)
Hamada-Kawaguchi, N., Nore, F. B., Smith, C. I. E., and Yamamoto, D.
Organizer
日本動物学会第85回仙台大会
Place of Presentation
東北大学川内キャンパス, 宮城県.
Year and Date
2014-09-11 – 2014-09-13
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