生殖幹細胞の減数分裂移行を制御するゲノム-エピゲノムプログラム

• 研究領域: 生殖細胞のエピゲノムダイナミクスとその制御
• 研究課題/領域番号: 25112004
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 中馬 新一郎 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 准教授 (20378889)
• 研究期間 (年度): 2013-06-28 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 79,690千円 (直接経費: 61,300千円、間接経費: 18,390千円); 2017年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円); 2016年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円); 2015年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円); 2014年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円); 2013年度: 25,090千円 (直接経費: 19,300千円、間接経費: 5,790千円)
• キーワード: 生殖 / 幹細胞 / ゲノム / エピゲノム / 減数分裂 / 遺伝 / 発生 / 生殖細胞 / 多能性幹細胞 / 遺伝情報

研究成果の概要

生殖系列サイクルにおける遺伝情報の維持と再編の制御転換に焦点を置き解析を進めた。その結果、(1) 遺伝情報の大規模な再編が行われる減数分裂期組換えについて、未分化な生殖幹細胞が減数分裂へ向けた分子プログラムを予め獲得した上で高い遺伝的安定性を維持しつつ体細胞型増殖を行う事、(2)減数分裂期組換えに関わる遺伝子群と遺伝情報の安定性維持に関わる遺伝子群は生殖系列サイクルの発生段階に応じた特徴的な共発現クロストークを示す事、(3) 多能性幹細胞と生殖細胞のゲノム損傷応答の比較解析から、遺伝情報の安定性は生殖系列サイクルを通じて一定ではなく発生段階に応じた特徴的な調節を受ける事、を明らかにした。

研究成果

• [国際共同研究] EMBL(France)
• [国際共同研究] University of Delaware(米国)
• [雑誌論文] Mouse GTSF1 is an essential factor for secondary piRNA biogenesis (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura Takuji、Watanabe Toshiaki、Kuramochi‐Miyagawa Satomi、Takemoto Noriaki、Shiromoto Yusuke、Kudo Akihiko、Kanai‐Azuma Masami、Tashiro Fumi、Miyazaki Satsuki、Katanaya Ami、Chuma Shinichiro、Miyazaki Jun‐ichi
  • 雑誌名: EMBO Reports 巻: 19 号: 4
  • DOI: 10.15252/embr.201642054
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] PARI regulates stalled replication fork proessing to maintain genome stability upon replication stress in mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Ayako L. Mochizuki, Ami Katanaya, Eri Hayashi, Mihoko Hosokawa, Emiko Moribe, Akira Motegi, Masamichi Ishiai,Minoru Takata, Gen Kondoh, Hitomi Watanabe, Norio Nakatsuji, and Shinichiro Chuma
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biol 巻: 37 (23) 号: 23
  • DOI: 10.1128/mcb.00117-17
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Roles of MIWI, MILI and PLD6 in small RNA regulation in mouse growing oocytes. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kabayama Y, Toh H, Katanaya A, Sakurai T, Chuma S, Kuramochi-Miyagawa S, Saga Y, Nakano T, Sasaki
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 巻: 印刷中 ページ: 5387-5398
  • DOI: 10.1093/nar/gkx027
  • NAID: 120006355769
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mouse D1Pas1, a DEAD-box RNA helicase, is required for the completion of first meiotic prophase in male germ cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Inoue H, Ogonuki N, Hirose M, Hatanaka Y, Matoba S, Chuma S, Kobayashi K, Wakana S, Noguchi J, Inoue K, Tanemura K, *Ogura A
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 478 号: 2 ページ: 592-8
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2016.07.109
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] HSP90α plays an important role in piRNA biogenesis and retrotransposon repression in mouse (2014)
  • 著者名/発表者名: Ichiyanagi, T., Ichiyanagi, K., Ogawa, A., Kuramochi-Miyagawa, S., Nakano, T., Chuma, S., Sasaki, H.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 巻: 42 号: 19 ページ: 11903-11
  • DOI: 10.1093/nar/gku881
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] LINE-1 of evidence for fetal oocyte attrition by retrotransposon (2014)
  • 著者名/発表者名: Chuma, S
  • 雑誌名: Dev Cell 巻: 29 号: 5 ページ: 501-2
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2014.05.017
  • 査読あり
• [雑誌論文] 減数分裂の発生制御とゲノム情報の継承 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中馬新一郎
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 32 ページ: 853-858
• [雑誌論文] メタボローム解析によるヒト多能性幹細胞の品質評価技術の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 崇，末盛 博文，中馬 新一郎，饗庭 一博，中辻 憲夫
  • 雑誌名: 島津評論 巻: 4月号
  • NAID: 40020064540
• [雑誌論文] Tudor domain containing 12 (TDRD12) is essential for secondary PIWI interacting RNA biogenesis in mice (2013)
  • 著者名/発表者名: Pandey RR, Tokuzawa Y, Yang Z, Hayashi E, Ichisaka T, Kajita S, Asano Y, Kunieda T, Sachidanandam R, Chuma S, Yamanaka S, Pillai RS
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A 巻: 110 ページ: 16492-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] The nuage mediates retrotransposon silencing in mouse primordial ovarian follicles (2013)
  • 著者名/発表者名: Lim AK, Lorthongpanich C, Chew TG, Tan CW, Shue YT, Balu S, Gounko N, Kuramochi-Miyagawa S, Matzuk MM, Chuma S, Messerschmidt DM, Solter D, Knowles BB
  • 雑誌名: Development 巻: 140 ページ: 3819-25
  • 査読あり
• [雑誌論文] GPAT2, a Mitochondrial Acyltransferase, in piRNA Biogenesis in Germline Stem Cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Shiromoto Y, Kuramochi-Miyagawa S, Daiba A, Chuma S, Katanaya A, Katsumata A, Nishimura K, Ohtaka M, Nakanishi M, Nakamura T, Yoshinaga K, Asada N, Nakamura S, Yasunaga T, Kojima-Kita K, Itou D, Kimura T, Nakano T
  • 雑誌名: RNA 巻: 19 ページ: 803-10
  • 査読あり
• [学会発表] 生殖系列細胞の発生サイクルにおける減数分裂プログラムの獲得メカニズム (2017)
  • 著者名/発表者名: 細川美穂子、刀谷 在美、林瑛理、望月綾子、沼田興治、阿部訓也、末盛博文、中辻憲夫、中馬新一郎
  • 学会等名: 日本遺伝学会第89回大会
• [学会発表] PARI regulates stalled replication fork processing to maintain genome stability upon replication stress in mice (2017)
  • 著者名/発表者名: 望月綾子、刀谷在美、林瑛理、細川美穂子、森部江美子、茂木 章、石合正道、高田穰、近藤玄、渡辺仁美、中辻憲夫、中馬新一郎
  • 学会等名: 日本遺伝学会第89回大会
• [学会発表] Developmental control of genome stability and diversification in the germline cell cycle in mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Ami Katanaya, Mihoko Hosokawa, Ayako Mochizuki, Eri Hayashi, Emiko Moribe, Norio Nakatsuji, Shinichiro Chuma
  • 学会等名: 新学術領域「生殖細胞のエピゲノムダイナミクスとその制御」公開シンポジウム
• [学会発表] Meiosis priming in the germline stem cell cycle in mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Mihoko Hosokawa, Ami Katanaya, Eri Hayashi, Ayako Mochizuki, Koji Numata, Kuniya Abe, Hirofumi Suemori, Norio Nakatsuji and Shinichiro Chuma
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会（ConBio2017)
  • 招待講演
• [学会発表] A proteomic approach to developmental control of genome stability in pluripotent stem cells and differentiated cells in mice. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ami Katanaya, Mihoko Hosokawa, Eri Hayashi, Ayako Mochizuki, Emiko Moribe, Shinichiro Chuma
  • 学会等名: Frontier of Biomolecular Mass Spectrometry
  • 発表場所: Kyoto
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Male germline stem cells are primed to meiosis through epigenetic and translational control in mice (2016)
  • 著者名/発表者名: Mihoko Hosokawa, Ami Katanaya, Eri Hayashi, Ayako Mochizuki, Koji Numata, Kuniya Abe, Hirofumi Suemori, Norio Nakatsuji and Shinichiro Chuma
  • 学会等名: International Symposium on Epigenetic Dynamic and Regulation in Germ cells
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2016-02-17
  • 国際学会
• [学会発表] Developmental control of genome stability in pluripotent stem cells and somatic cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Ami Katanaya, Mihoko Hosokawa, Eri Hayashi, Ayako Mochizuki, Emiko Moribe, Norio Nakatsuji and Shinichiro Chuma
  • 学会等名: International Symposium on Epigenetic Dynamic and Regulation in Germ cells
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2016-02-17
  • 国際学会
• [学会発表] Meiosis priming and suppression in male germline stem cells in mice (2016)
  • 著者名/発表者名: Mihoko Hosokawa, Ami Katanaya, Eri Hayashi, Ayako Mochizuki, Koji Numata, Kuniya Abe, Hirofumi Suemori, Norio Nakatsuji and Shinichiro Chuma
  • 学会等名: 新学術領域 生殖細胞のエピゲノムダイナミクスとその制御 第4回公開シンポジウム
  • 発表場所: 三島
• [学会発表] ヒ ト多能性幹細胞のゲノム相同組換え効率の制御メカニズムの探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中川史之, 中馬新一郎
  • 学会等名: 新学術領域 生殖細胞のエピゲノムダイナミクスとその制御 ステムセルエイジングから解明する疾患原理 合同若手勉強会
  • 発表場所: 別府
• [学会発表] piRNA in germ cell development (2015)
  • 著者名/発表者名: Chuma, S
  • 学会等名: Gordon Research Conference
  • 発表場所: Hong Kong
  • 年月日: 2015-05-31 – 2015-06-05
  • 招待講演
• [学会発表] piRNA in germ cell development (2015)
  • 著者名/発表者名: Shinichiro Chuma
  • 学会等名: Germinal stem cell biology, Gordon Research Conference
  • 発表場所: Hong Kong
  • 年月日: 2015-05-31
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] マウス精子形成過程のトランスポゾン抑制とRNP制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中馬新一郎
  • 学会等名: 京都大学霊長類研究所研究会
  • 発表場所: 犬山
  • 年月日: 2014-08-26 – 2014-08-27
  • 招待講演
• [学会発表] トランスポゾン制御破綻が引き起こす精子形成不全症 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中馬新一郎
  • 学会等名: 第61回日本実験動物学会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2014-05-15 – 2014-05-17
  • 招待講演
• [産業財産権] 細胞の分化状態を非侵襲的に評価するためのバイオマーカーおよび方法 (2014)
  • 発明者名: 鈴木崇、中辻憲夫、末盛博文、中馬新一郎
  • 権利者名: 島津製作所、京都大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2014-094507
  • 出願年月日: 2014-05-01
• [学会・シンポジウム開催] International Symposium on Epigenetic Dynamic and Regulation in Germ cells (2016)
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2016-02-17