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ES細胞のDNAメチル化プロファイル制御機構の解明

Research Project

Project/Area Number09J05459
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied molecular and cellular biology
Research InstitutionThe University of Tokyo
Research Fellow 村本 玄紀  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 特別研究員(DC2)
Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed(Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥1,400,000 (Direct Cost : ¥1,400,000)
Fiscal Year 2010 : ¥700,000 (Direct Cost : ¥700,000)
Fiscal Year 2009 : ¥700,000 (Direct Cost : ¥700,000)
KeywordsES細胞 / エピジェネティクス / トランスポゾン / エピジェノム / ゲノム / 核膜 / クロマチン / T-DMR / 胚性幹(ES)細胞 / 分化
Research Abstract

ES、iPS細胞を代表とする分化多能性幹細胞と分化多能性を持たない体細胞との違いは、「同じゲノムからどの情報を使うか」が異なっていることに起因する。この違いを規定するのが、細胞ごとのエピジェネティック情報である。今後、分化多能性細胞を利用した再生医療の基礎情報として、分化多能性細胞と体細胞のエピジェネティック情報の違いを明らかにすることは重要である。
本年度は、ES細胞、体細胞を用いて、染色体全域を対象としたDNAメチル化解析を行い、ES細胞でのみメチル化状態の異なるゲノム領域の特徴を明らかにすることを目的とした。
染色体上におけるES細胞特異的なメチル化修飾の分布
遺伝子領域だけでなく遺伝子間領域にもES細胞特異的なメチル化修飾を受ける領域があることが明らかになった。これらのメチル化修飾は、遺伝子領域では遺伝子発現・ヒストン修飾と相関が認められ、遺伝子の発現制御に関与することが示唆された。また、遺伝子間領域のES細胞特異的なメチル化修飾も、ヒストン修飾と相関を示し、エンハンサーとして機能することが考えられた。
ES細胞で特異的にメチル化修飾を受けない(非メチル化)領域の特徴
ES細胞特異的な非メチル化領域は、染色体上のSINE配列(トランスポゾンの一種)が多く分布する領域に集中して存在する傾向を持つことが分かった。これらの領域には、ES細胞において転写が活発な領域にみられるヒストン修飾が認められた。また核膜との相互作用頻度の解析から、ES細胞特異的な非メチル化領域は、分化細胞に較べES細胞において核の内部に位置していることが分かった。興味深いことに、これらのヒストン修飾と核内位置の傾向は、SINE配列が多い領域に存在するES細胞特異的な非メチル化領域ほど顕著であった。これらの結果は、染色体の配列構造とES細胞特異的なエピジェノム情報の間に相関関係があることを意味している。

Report

(2results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report

Research Products

(8results)

All 2010 2009

All Journal Article Presentation

  • [Journal Article] Enrichment of short interspersed transposable elements to embryonic stem cell-specific hypomethylated gene regions2010

    • Author(s)
      Muramoto H, Yagi S, Hirabayashi K, Sato S, Ohgane J, Tanaka S, Shiota K
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume : 15 Pages : 855-865

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 細胞・組織特異的DNAメチル化領域-ES細胞, iPS細胞および組織のDNAメチル化プロフィール2010

    • Author(s)
      村本玄紀、佐藤晋也、八木慎太郎、塩田邦郎
    • Journal Title

      実験医学(増刊)

      Volume : 28 Pages : 81-86

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Journal Article] 生物はどのように形作られるのか-DNAメチル化を中心とした発生と分化のエピジェネティクス2009

    • Author(s)
      村本玄紀、塩田邦郎
    • Journal Title

      Biophilia 5

      Pages : 16-21

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Transposable elements are genomic landmarks for DNA hypomethylation specific to embryonic stem cells2010

    • Author(s)
      Muramoto H, Hirabayashi K, Sato S, Yagi S, Shiota K
    • Organizer
      International Symposium on Epigenome Network, Development and Reprogramming of Germ Cells(文部科学省特定領域「生殖サイクルとエピゲノムネットワーク」国際シンポジウム)
    • Place of Presentation
      博多
    • Year and Date
      2010-11-22
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Transposable elements are genomic landmarks for DNA hypomethylation specific to embryonic stem cells2010

    • Author(s)
      Muramoto H, Yagi S, Hirabayashi K, Sato S, Shiota K
    • Organizer
      the 75th Cold Spring Harbor Symposium : Nuclear Organization & Functi
    • Place of Presentation
      Cold Spring Harbor Laboratory, NY. USA
    • Year and Date
      2010-06-06
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] ES細胞特異的低メチル化遺伝子領域は特徴的な反復配列分布を示す2010

    • Author(s)
      村本玄紀、八木慎太郎、平林啓司、佐藤晋也、大鐘潤、田中智、塩田邦郎
    • Organizer
      第4回日本エピジェネティクス研究会年会
    • Place of Presentation
      鳥取
    • Year and Date
      2010-05-29
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Enrichment of Short interspersed transposable elements (SINEs) in hypomethylated genic regions in embryonic stem cells2010

    • Author(s)
      Muramoto H, Yagi S, Hirabayashi K, Sato S, Ohgane J, Tanaka S, Shiota K
    • Organizer
      the 2010 Experimental Biology meeting
    • Place of Presentation
      Anaheim, CA. USA
    • Year and Date
      2010-04-26
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] ES細胞特有遺伝子領域T-DMR (tissue-dependent, differentially methylated region)の配列解析2009

    • Author(s)
      村本玄紀
    • Organizer
      生殖サイクル若手勉強会2009
    • Place of Presentation
      静岡県御殿場
    • Year and Date
      2009-08-28
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

URL :

Published : 2009-04-01   Modified : 2016-04-21  

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