A novel mechanism of spermatogenesis regulated by long noncoding RNA and multi-functional genome element
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20H03285
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 44040:Morphology and anatomical structure-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
木村 敦 北海道大学, 理学研究院, 教授 (90422005)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐竹 炎 公益財団法人サントリー生命科学財団, 生物有機科学研究所・統合生体分子機能研究部, 主幹研究員 (20280688)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
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| Keywords | 精子形成 / 長鎖非コードRNA / ゲノム / dual promoter-enhancer / 遺伝子発現調節 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究はマウスを用いて精子形成のメカニズムを解明することを目指したものである。精子形成では減数分裂中の一次精母細胞において特に重要な遺伝子が転写活性化することが不可欠であるが、そのメカニズムは明らかではない。本研究では、ともに一次精母細胞で重要な機能を果たす長鎖非コードRNAと多機能性ゲノムdual promoter-enhancerが協働してこの転写活性化を担うという、精子形成におけるこれまでにない新しいメカニズムを明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、精子形成の全容を理解することを目指して、一次精母細胞において長鎖非コードRNAと多機能性ゲノム（DPE, dual promoter-enhancer）が協働的に機能するという新しいメカニズムを、マウスを用いて検証するものである。昨年度までに、ここ数年間で充実してきた公共のChIP-seqデータを用いて、マウス精原細胞と一次精母細胞におけるより信頼性の高いDPE配列をリスト化した。本年度は、そのうち新たに同定された10個をクローニングしてレポーター解析を行い、DPE活性を検証した。生殖細胞由来のGC-2spd(ts)細胞と肝臓由来であるが一部生殖細胞の性質を有するHepa1-6細胞で検証を行った結果、少なくとも8個はDPE活性を持つことが判明した。したがって、今回新たにリスト化したDPE候補配列の多くが実際にDPEとして機能することが考えられる。そこで、これらのDPE配列がlncRNA-HSVIII制御下にある遺伝子群と重複しているか明らかにするために2カ月齢の野生型マウスとノックアウトマウスの精巣におけるRNA-seqデータと照合したところ、752個のDPEがlncRNA-HSVIIIノックアウトマウスで発現減少する遺伝子の近傍に存在することがわかった。また、我々の研究室で解析している他の2つの長鎖非コードRNAについても同様の検証を行った結果、Tesraの制御下にある遺伝子のうち715個とStartの制御下にある遺伝子のうち574個の近傍にDPEが存在することがわかった。次に、lncRNA-HSVIIIノックアウトマウスの表現型についても引き続き解析を行った。その結果、6カ月齢のノックアウトマウスの一部で精細管内の空胞化、精巣縦隔の形態異常などが観察され、異常精子の数も増えていた。したがってlncRNA-HSVIIIが精子形成に機能的であることが示された。
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| Research Progress Status |
令和5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 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(4 results)
Research Products
(7 results)
