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Common and species-specific molecular principles for the establishment of germ cell fate

Publicly Offered Research

Project AreaMechanisms regulating gamete formation in animals
Project/Area Number 16H01258
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionKwansei Gakuin University

Principal Investigator

関 由行  関西学院大学, 理工学部, 准教授 (20435655)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥9,880,000 (Direct Cost: ¥7,600,000、Indirect Cost: ¥2,280,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2016: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
KeywordsPrdm14 / 多能性細胞 / 運動ニューロン / 発生・分化 / 進化 / 多能性 / 生殖細胞 / 分子進化 / エピジェネティクス / 発現制御
Outline of Annual Research Achievements

(1)マウス始源生殖細胞による潜在的多能性獲得機構の解明
始源生殖細胞は、生体内では卵・精子のみに分化するが体外へ取り出し特殊な培養条件下で培養すると、多能性幹細胞へ脱分化する。我々は以前、始源生殖細胞の前駆細胞であるエピブラスト様細胞に転写因子PRDM14を誘導的に発現させることで、ES細胞への脱分化を誘導できることを明らかにした。これらの結果から、始源生殖細胞で発現する他の転写因子がPRDM14による多能性誘導の潜在化に関わると考え、転写因子BLIMP1に着目した。エピブラスト様細胞にPRDM14とBLIMP1を発現させたところ、多能性細胞への脱分化が起こらず始源生殖細胞へ分化することを明らかにした。
(2)PRDM14の分子系統・進化解析
Prdm14は刺胞動物のゲノムからその存在が確認できる。マウスにおいては生殖系列特異的に発現しており、ES細胞の未分化性維持に必須である。そこで、PRDM14が分子進化的にマウスES細胞の未分化性維持活性を獲得した時期を推定するために、ウニ、ナメクジウオ、ゼブラフィッシュPRDM14によるマウスPRDM14の機能補完実験を行った。その結果、ナメクジウオおよびゼブラフィッシュPRDM14は、マウスPRDM14の機能を補完できたが、ウニPRDM14にその活性は観察されなかった。マウスPRDM14は転写調節因子CBFA2T2と結合して機能を発揮することが報告されている。そこで、ウニCBFA2TとウニPRDM14の共発現による機能補完実験を行ったところ、機能を補完できることが明らかとなった。また、ナメクジウオ胚におけるPrdm14の発現解析を行ったところ、生殖系列での発現は観察されず、運動ニューロンで発現していることを突き止めた。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ノッティンガム大学(英国)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] 台湾中央研究院(台湾)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] ノッティンガム大学(英国)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] 台湾中央研究院(台湾)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Journal Article] PRDM14 Is a Unique Epigenetic Regulator Stabilizing Transcriptional Networks for Pluripotency2018

    • Author(s)
      Yoshiyuki Seki
    • Journal Title

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      Volume: 6(12) Pages: 12-12

    • DOI

      10.3389/fcell.2018.00012

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] PRDM14 drives OCT-3/4 recruitment via active demethylation in the transition from primed to naive pluripotency2016

    • Author(s)
      Okashita N, Suwa Y, Nishimura O, Sakashita N, Kadota, Nagamatsu G, Kawaguchi M, Kashida H, Nakajima A, Tachibana M, *Seki Y
    • Journal Title

      Stem Cell Rep

      Volume: 7 Issue: 6 Pages: 1072-1086

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2016.10.007

    • NAID

      120007037462

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 後口動物における多能性ネットワークの起源と変容2017

    • Author(s)
      関 由行
    • Organizer
      第89回日本遺伝学会年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 始原生殖細胞によるエピゲノムリプログラミングとその人為的制御2017

    • Author(s)
      関 由行
    • Organizer
      第11回日本エピジェネティクス研究会年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Reconstitution of epigenetic rerpgramming pathway associated with primordial germ cells in embryonic stem cells2017

    • Author(s)
      Yoshiyuki Seki
    • Organizer
      CDB Symposium 2017
    • Place of Presentation
      理化学研究所、兵庫県・神戸市
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 生殖細胞形成機構の動物種を超えた共通原理と種特異性2016

    • Author(s)
      関 由行
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜、神奈川県・横浜市
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 生殖細胞形成機構の動物種を超えた共通原理と種特異性2016

    • Author(s)
      関 由行
    • Organizer
      日本発生生物学会秋季シンポジウム
    • Place of Presentation
      三島市民文化会館、静岡県・三島市
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究室ホームページ

    • URL

      http://seki-lab.wixsite.com/seki-lab

    • Related Report
      2017 Annual Research Report 2016 Annual Research Report

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Published: 2016-04-26   Modified: 2022-05-13  

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