• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Functional analysis of PEG10 in marsupial placenta formation

Research Project

Project/Area Number 19KK0182
Research Category

Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 44:Biology at cellular to organismal levels, and related fields
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

石野 史敏  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (60159754)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 志浦 寛相  山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (10451907)
石野 知子 (金児知子)  東海大学, 医学部, 教授 (20221757)
鈴木 俊介  信州大学, 学術研究院農学系, 准教授 (30431951)
北澤 萌恵  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助教 (40801965)
Project Period (FY) 2019-10-07 – 2022-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Keywords哺乳類の胎盤進化 / 有袋類の胎盤 / PEG10の機能 / 有袋類でのKO動物作製 / LTRレトロトランスポゾン / レトロウイルス / 有袋類 / PEG10 / KOダナート / 胎盤形成 / 哺乳類進化 / 哺乳類の個体発生
Outline of Research at the Start

ヒトを含む哺乳類が胎生という生殖機構を獲得するには胎盤という新たな臓器を獲得することが必要であった。このような声色学・生理学上の大きな変化を伴う事象が、どのように可能になったのかを遺伝子レベルで解明する。対象とする遺伝子は、胎生を獲得した真獣類と有袋類にのみ新たに獲得された遺伝子であるPEG10である。申請者らは、PEG10が胎盤形成に必須の機能を持つことをマウスを用いたノックアウト実験で証明したが、今回、オーストラリアに生息する有袋類において同様にノックアウト個体の作製により胎盤機能における重要性を証明し、PEG10の獲得が、胎盤の獲得および胎生の起源に繋がったことを証明する。

Outline of Annual Research Achievements

哺乳類の胎生という生殖様式の起源に、LTRレトロトランスポゾンに由来する獲得遺伝子であるPEG10はどのように関係したのか?この問題を明らかにするため本国際共同研究を申請した。PEG10は哺乳類でも胎生の有袋類と真獣類にのみ存在する遺伝子であり、申請者らのグループは2006年に、ノックアウト(KO)マウス の解析からPeg10が真獣類において胎盤形成に必須な機能を果たすことを報告している。しかし、近年まで有袋類において、このようなKO個体を用いた遺伝学的 アプローチは手が届かない状況にあった。本研究ではオーストラリアに生息する小型有袋類ダナートを用い、最新のCRISPR/Cas9のゲノム編集技術を用いてPEG10 KO個体を作成することで、PEG10の有袋類の胎盤形成における重要性を実証するとともに、真獣類・有袋類に共通する胎盤固有の生化学機能を明らかにすることにある。これにより、哺乳類における胎生の起源におけるPEG10獲得の意義を明らかにしたいと考えている。有袋類の個体を使うゲノム編集実験であり、オーストラリアの研究者との共同研究は必須である。当初は、石野が現地で実験施設や当地での実験の進め方に関しての打ち合わせを行い、その後若手研究者が長期滞在をして実験をする予定でいたが、日本、オーストラリア両国での新型コロナウイルス対応のために、出国することができず、現在のところ実質的な実験が行えていない状況にある。オーストラリアへの入国が認められ次第、現地での実験を行う予定で、受け入れ先と継続的に話し合いは続けている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

新型コロナウイルス感染のパンデミックにより、昨年3月に予定していたオーストラリア訪問による実験計画の具体案作成の打ち合わせ、およひ昨年12月に予定していた若手研究者 北澤の長期滞在が実現していない。オーストラリアの新型コロナウイルス感染対策によりビザの発給も大幅に遅延していて、今年度の夏ごろになる予定。また、滞在する人間のワクチン接種が済まないと入国を認められない可能性もあり、実験再開の目処はついていないが、本研究の継続に関してはRenfree教授と何回も確認をしており、本年度にオーストラリア滞在が可能になったところから計画をスタートさせたいと考えているが、計画が大幅に遅れていることは否めない。

Strategy for Future Research Activity

日本からオーストラリアへの研究滞在が可能になった段階ですぐに、具体的な実験を開始できるように、オーストラリアで行う実験の予備実験を日本において進める。マウスと有袋類の実験動物のダナートでは条件が大分異なることは予想されるので、マウスにおいて遺伝子導入の様々な条件を試し、すぐに現地で実験が可能な状態にしておこうと考えている。

Report

(2 results)
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report

Research Products

(38 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 6 results) Presentation (27 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 10 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] In vitro generation of functional murine heart organoids via FGF4 and extracellular matrix2021

    • Author(s)
      Lee Jiyoung、Sutani Akito、Kaneko Rin、Takeuchi Jun、Sasano Tetsuo、Kohda Takashi、Ihara Kensuke、Takahashi Kentaro、Yamazoe Masahiro、Morio Tomohiro、Furukawa Tetsushi、Ishino Fumitoshi
    • Journal Title

      Nat Commun.

      Volume: 11 Pages: 4283-4283

    • DOI

      10.1038/s41467-020-18031-5

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The role of eutherian-specific RTL1 in the nervous system and its implications for the Kagami- Ogata and Temple syndromes.2021

    • Author(s)
      Kitazawa M, Sutani A, Kaneko-Ishino T, Ishino F
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume: 26 Pages: 165-179

    • DOI

      10.1111/gtc.12830

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] IgA-specific deficiency induces spontaneous inflammation specifically in the ileum.2021

    • Author(s)
      Watabe T, Kotake K, Kumazawa T, Aida T, Tanaka K, Ono R, Ishino F, Usami T, Miura T, Kawasaki H, Tsugawa N, Yamada D, Hirayama K, Yoshikawa S, Karasuyama H, Watanabe M, Blumberg R S, Nagaishi T, Adachi T
    • Journal Title

      Gut

      Volume: in press

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] HERV-derived ERVPb1 is conserved in Simiiformes, exhibiting expression in hematopoietic cell lineages, including macrophages.2021

    • Author(s)
      Matsuzawa A, Lee J, Nakagawa S, Itoh J, Ueda M, Mitsuhashi S, Kochi Y, Kaneko-Ishino T, Ishino F
    • Journal Title

      Int J Med Sci

      Volume: 22 Pages: 4504-4504

    • DOI

      10.3390/ijms22094504

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Deficiency and overexpression of Rtl1 in the mouse cause distinct muscle abnormalities related to the Temple and Kagami-Ogata syndromes.2020

    • Author(s)
      Kitazawa M, Hayashi S, Imamura H, Takeda S, Oishi Y, Kaneko-Ishino T, Ishino F
    • Journal Title

      Development.

      Volume: 147 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1242/dev.185918

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] LTRレトロトランスポゾンに由来する哺乳類特異的獲得遺伝子と哺乳類の進化2020

    • Author(s)
      石野史敏、金児ー石野知子
    • Journal Title

      医学のあゆみ

      Volume: 273 Pages: 936-942

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] Evolution of viviparity in mammals: what genomic imprinting tells us about mammalian placental evolution2019

    • Author(s)
      Tomoko Kaneko-Ishino and Fumitoshi Ishino
    • Journal Title

      Reprod Fert Dev

      Volume: in press Pages: 1219-1227

    • DOI

      10.1071/rd18127

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Cooperation and Competition in Mammalian Evolution -Gene Domestication from LTR Retrotransposons.2019

    • Author(s)
      Kaneko-Ishino T and Ishino F.
    • Journal Title

      Evolution, Origin of Life, Concepts and Methods

      Volume: - Pages: 317-333

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Beyond genomic imprinting2021

    • Author(s)
      Fumitoshi Ishino
    • Organizer
      TransOmics symposium in TMDU 2021(招待講演)(国際学会)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] マウスES細胞を用いた3次元構造を持つ機能的心臓オルガノイドの作製2021

    • Author(s)
      石野史敏、李知英
    • Organizer
      第20回日本再生医療学会シンポジウム
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ネオゲノミクス:ヒトオルガノイドを用いたレトロウイルス由来の霊長類・ヒト特異的遺伝子の解析2021

    • Author(s)
      石野史敏
    • Organizer
      第20回日本再生医療学会招聘講演
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 哺乳類特異的ゲノム機能はどのように獲得されたか? ゲノムインプリンティングとレトロトランスポゾンからの遺伝子獲得2020

    • Author(s)
      石野史敏
    • Organizer
      京都大学生態学研究センターセミナー
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 多能性幹細胞からの心室・心房構造を持った心臓オルガノイドの作製について2020

    • Author(s)
      石野史敏、李知英、古川哲史
    • Organizer
      東京医科歯科大学創生医学コンソーシアム研究発表会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] マウスES細胞を用いた機能的な心臓オルガノイドの作製2020

    • Author(s)
      李知英、酢谷明人、金子凛、笹野哲郎、井原雄介、幸田尚、竹内純、古川哲史、石野史敏
    • Organizer
      日本分子生物学会年会(MBSJ 2020)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ヒトゲノムで機能を獲得したHERV由来配列の探索2020

    • Author(s)
      松沢歩、李知英、高地雄太、中川草、石野(金児)知子、石野史敏
    • Organizer
      日本分子生物学会年会(MBSJ 2020)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] LTRレトロトランスポゾン由来獲得遺伝子Sirh3/Rtl6は胎仔期・新生仔期の脳で高発現し、行動異常に関わる2020

    • Author(s)
      金児ー石野知子、入江将仁、伊東丈夫、石野史敏
    • Organizer
      日本分子生物学会年会(MBSJ 2020)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 哺乳類特異的レトロトランスポゾン由来遺伝子Sirh4, 5, 6の機能解析2020

    • Author(s)
      藤岡慶史、石井雅之、志浦寛相、小野竜一、金児ー石野知子、石野史敏
    • Organizer
      日本分子生物学会年会(MBSJ 2020)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] マウスにおけるPeg11/Rtl1の欠損と過剰発現はTemple症候群と鏡-緒方症候群に関連した異なる筋肉異常を引き起こす2020

    • Author(s)
      北澤萌恵、林晋一郎、今村道博、武田伸一、大石由美子、金児ー石野知子、石野史敏
    • Organizer
      日本分子生物学会年会(MBSJ 2020)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] LTRレトロトランスポゾン由来Peg10遺伝子の新規変異マウスの作製と未知機能の解析2020

    • Author(s)
      藤井万由子、大我政敏、若山照彦、金児ー石野知子、石野史敏、幸田尚、志浦寛相
    • Organizer
      日本分子生物学会年会(MBSJ 2020)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 哺乳類特異的エピジェネティック機構であるゲノムインプリンティングとその生物学的意義2020

    • Author(s)
      石野史敏
    • Organizer
      お茶の水大学講義 分子遺伝学
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 哺乳類特異的ゲノム機能はどのように獲得されたか?2020

    • Author(s)
      石野史敏
    • Organizer
      京都大学生態学研究センターセミナー
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] A perspective on mammalian evolution from a viewpoint of“gene domestication”from LTR retrotransposons.2019

    • Author(s)
      Fumitoshi Ishino and Tomoko Kaneko-Ishino
    • Organizer
      The 3rd Korea-Japan International Symposium for transposable elements.
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 心臓発生を模倣するマウス心臓オルガノイド作製2019

    • Author(s)
      李 知英、酢谷明人、金子 凜、笹野哲郎、幸田 尚、古川哲史、石野史敏
    • Organizer
      第13回日本エピジェネティクス研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ゲノムインプリンティングの先に見えるもの2019

    • Author(s)
      石野史敏
    • Organizer
      東京医科歯科大学医学部小児科マンデーセミナー
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] マウスES細胞から作製した心臓オルガノイドの特性について2019

    • Author(s)
      石野史敏、李知英
    • Organizer
      東京大学薬学部寄付講座セミナー
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] In vitro generation of structural and functional heart organoids from mouse embryonic stem cells.2019

    • Author(s)
      iyoung Lee, Akito Sutani, Rin Kaneko, Jun Takeuchi, Tetsuo Sasano, Takashi Kohda, Tetsushi Furukawa, Fumitoshi Ishino.
    • Organizer
      Cold Spring Harbor Laboratory Meeting "Stem Cell Biology"
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ゲノムインプリンティングの生物学的意味と疾患の発症メカニズム2019

    • Author(s)
      石野史敏
    • Organizer
      第44回 東日本小児科学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Peg11/Rtl1は哺乳類の胎児・新生児期の骨格筋発生に関与する鏡―緒方症候群・テンプル症候群の主要原因遺伝子である2019

    • Author(s)
      石野史敏、北澤萌恵、金児―石野知子
    • Organizer
      第42回日本分子生物学学会年会(MBSJ2019)ワークショップ
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ヒトゲノムで機能を獲得したHERV由来配列の探索2019

    • Author(s)
      松沢 歩, 李 知英、中川 草、石野(金児)知子、石野 史敏
    • Organizer
      第42回日本分子生物学学会年会(MBSJ2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 心臓発生を模倣するマウス心臓オルガノイド作製2019

    • Author(s)
      李 知英、酢谷明人、金子 凜、笹野哲郎、幸田 尚、古川哲史、石野史敏
    • Organizer
      第42回日本分子生物学学会年会(MBSJ2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 組織透明化法を用いたマウス心臓形態形成の解析2019

    • Author(s)
      金子 凜 , 李 知英, 酢谷 明人,石野 史敏
    • Organizer
      第42回日本分子生物学学会年会(MBSJ2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] レトロトランスポゾン由来Peg10遺伝子のプロテアーゼ活性は胎盤の血管構造維持に必須である2019

    • Author(s)
      志浦寛相 小野竜一 立花沙織 田中希弥 藤井万由子 小松巧実 金児-石野知子 石野史敏
    • Organizer
      第42回日本分子生物学学会年会(MBSJ2019)ワークショップ
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] AKT links epigenome and metabolism in the process of iPSC generation2019

    • Author(s)
      Yoichi Sekita, Yuki Sugiura, Akari Matsumoto, Yuki Kawasaki, Ryo Konno, Kazuya Akasaka, Momoka Shimizu, Toshiaki Ito, Eiji Sugiyama, Terushi Yamazaki, Eriko Kanai, Toshinobu Nakamura, Makoto Suematsu, Fumitoshi Ishino, Yoshio Kodera, Takashi Kohda, and Tohru Kimura
    • Organizer
      第42回日本分子生物学学会年会(MBSJ2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] LTRレトロトランスポゾン由来の真獣類特異的Sirh3/Ldoc1l遺伝子は行動性を制御する2019

    • Author(s)
      金児―石野知子、入江将仁、伊東丈夫、高安直子、立花沙織、石田紗恵子、田中光一、幸田尚、石野史敏
    • Organizer
      第42回日本分子生物学学会年会(MBSJ2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] マウスES細胞、ヒトiPS細胞から作製した心臓オルガノイドの特性について2019

    • Author(s)
      石野史敏、李知英
    • Organizer
      東京大学先端科学技術研究センターセミナー
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] 石野研究室ホームページ

    • URL

      https://www.tmd.ac.jp/mri/epgn/index.html

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 石野研究室ホームページ

    • URL

      http://www.tmd.ac.jp/mri/epgn/index.html

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] Organ organoid and method for producing same2019

    • Inventor(s)
      石野史敏 李知英
    • Industrial Property Rights Holder
      東京医科歯科大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Overseas

URL: 

Published: 2019-10-10   Modified: 2021-12-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi