核移植技術を用いた生殖サイクルのエピジェネティクス変化の解析

• 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: 25112009
• 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: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 小倉 淳郎 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソースセンター, 室長 (20194524)
• 研究分担者: 幸田 尚 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 准教授 (60211893)
• 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: 152,230千円 (直接経費: 117,100千円、間接経費: 35,130千円); 2017年度: 36,530千円 (直接経費: 28,100千円、間接経費: 8,430千円); 2016年度: 36,530千円 (直接経費: 28,100千円、間接経費: 8,430千円); 2015年度: 22,750千円 (直接経費: 17,500千円、間接経費: 5,250千円); 2014年度: 22,880千円 (直接経費: 17,600千円、間接経費: 5,280千円); 2013年度: 33,540千円 (直接経費: 25,800千円、間接経費: 7,740千円)
• キーワード: 核移植 / エピジェネティクス / 生殖細胞 / 受精 / 着床

研究成果の概要

体細胞などをドナーとして核移植クローンを行ない、生殖サイクルにおけるエピゲノム変化を解析した。体細胞由来の抑制性メチル化ヒストンH3K9me2およびme3は、体細胞クローンの障害になっていた。また胎盤特異的刷込み遺伝子を制御するH3K27me3は、クローン胎盤で消去されており、それが胎盤の過形成の原因の一つであった。また、アルギニンメチル化である H3R17me2は、受精時の再プログラムの際に、卵子のヒストンH3.3を精子ゲノムに取り込ませる必須のマーカーであることを明らかにした。以上の通り、生殖サイクルにおけるエピゲノムの重要性、特に新たなヒストンメチル化の役割を明らかにした。

研究成果

• [国際共同研究] Teramo Univerisity(イタリア)
• [国際共同研究] Max Planck Institute(ドイツ)
• [国際共同研究] 浙江省農業科学院(中国)
• [国際共同研究] Institute of Molecular Biology(チェコ)
• [国際共同研究] Teramo University(イタリア)
• [国際共同研究] Institute of Molecular Genetics(チェコ)
• [国際共同研究] Zhejiang Acad Agricul Sci/Inst Biochem and Cell Biol(中国)
• [国際共同研究] Harvard Medical School/Pacific Northwest Research Institute(米国)
• [国際共同研究] Teramo University(イタリア)
• [雑誌論文] Identification of quantitative trait loci associated with the susceptibility of mouse spermatozoa to cryopreservation (2018)
  • 著者名/発表者名: Liu J, Mochida K, Hasegawa A, Inoue K, Ogura A.
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Development 巻: 64 号: 2 ページ: 117-127
  • DOI: 10.1262/jrd.2017-148
  • NAID: 130006699699
  • ISSN: 0916-8818, 1348-4400
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Oocyte-activating capacity of fresh and frozen-thawed spermatids in the common marmoset (Callithrix jacchus). (2018)
  • 著者名/発表者名: Ogonuki N, Inoue H, Matoba S, Kurotaki YK, Kassai H, Abe Y, Sasaki E, Aiba A, Ogura A
  • 雑誌名: Mol Reprod Dev 巻: - 号: 5 ページ: 376-386
  • DOI: 10.1002/mrd.22971
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] In vivo genetic manipulateon of spermatogonial stem cells and their microenvironment by adeno-associated viruses. (2018)
  • 著者名/発表者名: Watanabe S., Kanatsu-Shinohara, M., Ogonuki N., Matoba S., Ogura A., Shinohara T.
  • 雑誌名: Stem Cell Reports 巻: S2213-6711 (18) 号: 5 ページ: 30132-2
  • DOI: 10.1016/j.stemcr.2018.03.005
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Application of auxin-inducible degron technology to mouse oocyte activation with PLCζ (2018)
  • 著者名/発表者名: 1.Miura K, Matoba S, Ogonuki N, Namiki T, Ito J, Kashiwazaki N, Ogura A
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Development 巻: 64 号: 4 ページ: 319-326
  • DOI: 10.1262/jrd.2018-053
  • NAID: 130007437366
  • ISSN: 0916-8818, 1348-4400
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Histone H3 Methylated at Arginine 17 Is Essential for Reprogramming the Paternal Genome in Zygotes. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hatanaka Y, Tsusaka T, Shimizu N, Morita K, Suzuki T, Machida S, Satoh M, Honda A, Hirose M, Kamimura S, Ogonuki N, Nakamura T, Inoue K, Hosoi Y, Dohmae N, Nakano T, Kurumizaka H, Matsumoto K, Shinkai Y, Ogura A.
  • 雑誌名: Cell Rep 巻: 20(12) 号: 12 ページ: 2756-2765
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2017.08.088
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The rodent-specific microRNA cluster within the Sfmbt2 gene is imprinted and essential for placental development. (2017)
  • 著者名/発表者名: Inoue K, Hirose M, Inoue H, Hatanaka Y, Honda A, Hasegawa A, Mochida K, Ogura A
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 19 号: 5 ページ: 949-959
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2017.04.018
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hyper-reactive cloned mice generated by direct nuclear transfer of antigen-specific CD4+ T cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kaminuma O, Katayama K, Inoue K, Saeki M, Nishimura T, Kitamura N, Shimo Y, Tofukuji S, Ishida S, Ogonuki N, Kamimura S, Oikawa M, Katoh S, Mori A, Shichijo M, Hiroi T, Ogura A
  • 雑誌名: EMBO Reports 巻: 印刷中 号: 6 ページ: 885-893
  • DOI: 10.15252/embr.201643321
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Discrimination of stem cell status after subjecting cynomolgus monkey pluripotent stem cells to naive conversion. (2017)
  • 著者名/発表者名: Honda A, Kawano Y, Izu H, Choijookhuu N, Honsho K, Nakamura T, Yabuta Y, Yamamoto T, Takashima Y, Hirose M, Sankai T, Hishikawa Y, Ogura A, Saitou M
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 45285-45285
  • DOI: 10.1038/srep45285
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] CRISPR/Cas9-mediated genome editing in wild-derived mice: generation of tamed wild-derived strains by mutation of the a (nonagouti) gene (2017)
  • 著者名/発表者名: Michiko Hirose, Ayumi Hasegawa, Keiji Mochida, Shogo Matoba, Yuki Hatanaka, Kimiko Inoue, Tatsuhiko Goto, Hideki Kaneda, Ikuko Yamada, Tamio Furuse, Kuniya Abe, Yoshihisa Uenoyama, Hiroko Tsukamura, Shigeharu Wakana, Arata Honda, and Atsuo Ogura
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 42476-42476
  • DOI: 10.1038/srep42476
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Development of reproductive engineering techniques at the RIKEN BioResource Center (2017)
  • 著者名/発表者名: Ogura, A
  • 雑誌名: Experimental Animals 巻: 66 号: 1 ページ: 1-16
  • DOI: 10.1538/expanim.16-0074
  • NAID: 130005298584
  • ISSN: 0007-5124, 1341-1357, 1881-7122
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [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] Cellular dynamics of mouse trophoblast stem cells: Identification of a persistent stem cell type. (2016)
  • 著者名/発表者名: Motomura K, Oikawa M, Hirose M, Honda A, Togayachi S, Miyoshi H, Ohinata Y, Sugimoto M, Abe K, Inoue K, Ogura A.
  • 雑誌名: Biology of Reproduction 巻: 印刷中
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Selection of accurate reference genes in mouse trophoblast stem cells for reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction (2016)
  • 著者名/発表者名: Motomura K, Inoue K, Ogura A.
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Development 巻: 62 号: 3 ページ: 311-315
  • DOI: 10.1262/jrd.2015-170
  • NAID: 130005157175
  • ISSN: 0916-8818, 1348-4400
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] High-Yield Superovulation in Adult Mice by Anti-Inhibin Serum Treatment Combined with Estrous Cycle Synchronization (2016)
  • 著者名/発表者名: Ayumi Hasegawa, Keiji Mochida, Hiroki Inoue, Yoshihiro Noda, Tamao Endo, Gen Watanabe, Atsuo Ogura
  • 雑誌名: BIOLOGY OF REPRODUCTION 巻: 94 号: 1 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1095/biolreprod.115.134023
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Histone chaperone CAF-1 mediates repressive histone modifications to protect preimplantation mouse embryos from endogenous retrotransposon. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hatanaka Y, Inoue K, Oikawa M, Kamimura S, Ogonuki N, Kodam E, Ohkawa Y, Tsukada Y, Ogura A.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 112 ページ: 14641-14646
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] In quest of genomic treasure (2015)
  • 著者名/発表者名: Inoue K, Ogura A.
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Development 巻: 61 号: 6 ページ: 489-493
  • DOI: 10.1262/jrd.2015-098
  • NAID: 130005113565
  • ISSN: 0916-8818, 1348-4400
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Trichostatin A specifically improves the aberrant expression of transcription factor genes in embryos produced by somatic cell nuclear transfer. (2015)
  • 著者名/発表者名: Inoue K, Oikawa M, Kamimura S, Ogonuki N, Nakamura T, Nakano T, Abe K, Ogura A.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 5 号: 1 ページ: 10127-10127
  • DOI: 10.1038/srep10127
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Single-step generation of rabbits carrying a targeted allele of the tyrosinase gene using CRISPR/Cas9 (2015)
  • 著者名/発表者名: Honda A, Hirose M, Sankai T, Yasmin L, Yuzawa K, Honsho K, Izu H, Iguchi A, Ikawa M, Ogura A.
  • 雑誌名: Experimental Animals 巻: 64 号: 1 ページ: 31-37
  • DOI: 10.1538/expanim.14-0034
  • NAID: 130004687406
  • ISSN: 0007-5124, 1341-1357, 1881-7122
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Generation of cloned mice from adult neurons by direct nuclear transfer. (2015)
  • 著者名/発表者名: Mizutani E, Oikawa M, Kassai H, Inoue K, Shiura H, Hirasawa R, Kamimura S, Matoba S, Ogonuki N, Nagatomo H, Abe K, Wakayama T, Aiba A, Ogura A
  • 雑誌名: Biology of Reproduction 巻: 92 号: 3 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1095/biolreprod.114.123455
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Impaired active DNA demethylation in zygotes generated by round spermatid injection. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kurotaki YK, Hatanaka Y, Kamimura S, Oikawa M, Inoue H, Ogonuki N, Inoue K, Ogura A
  • 雑誌名: Human Reproduction 巻: 30 号: 5 ページ: 1178-1187
  • DOI: 10.1093/humrep/dev039
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Microdroplet in vitro fertilization can reduce the number of spermatozoa necessary for fertilizing oocytes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa A, Mochida K, Tomishima T, Inoue K, Ogura A
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Development 巻: 60 ページ: 187-193
  • NAID: 130003390827
  • オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Establishment of paternal genomic imprinting in mouse prospermatogonia analyzed by nuclear transfer. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kamimura S, Hatanaka, Y, Hirasawa,R Matsumoto K, Oikawa, M, Lee J, Matoba S, Mizutani E, Ogonuki N, Inoue K, Kohda T, Ishino F, Ogura A
  • 雑誌名: Biology of Reproduction 巻: 91 号: 5 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1095/biolreprod.114.120451
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Devising assisted reproductive technologies for wild-derived strains of mice: 37 strains from five subspecies of Mus musculus. (2014)
  • 著者名/発表者名: Mochida K, Hasegawa A, Otaka N, Hama D, Furuya T, Yamaguchi M, Ichikawa E, Ijuin M, Taguma K, Hashimoto M, Takashima R, Kadota M, Hiraiwa N, Mekada K, Yoshiki A, Ogura A
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9 号: 12 ページ: e114305-e114305
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0114305
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 2. Hasegawa A, Mochida K, Tomishima T, Inoue K, Ogura A. Microdroplet in vitro rertilization can reduce the number of spermatozoa necessary for fertilizing oocytes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa A, Mochida K, Tomishima T, Inoue K, Ogura A
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Development 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Understanding the X chromosome inactivation cycle in mice: A comprehensive view provided by nuclear transfer. (2014)
  • 著者名/発表者名: Oikawa M, Inoue K, Shiura H, Matoba S, Kamimura S, Hirose M, Mekada K, Yoshiki A, Tanaka A, Abe K, Ishino F, Ogura A.
  • 雑誌名: Epigenetics 巻: 9 号: 2 ページ: 204-211
  • DOI: 10.4161/epi.26939
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] RNA sequencing-based identification of aberrant imprinting in cloned mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Okae H, Matoba S, Nagashima T, Mizutani E, Inoue K, Ogonuki N, Chiba H, Funayama R, Tanaka S, Yaegashi N, Nakayama K, Sasaki H, Ogura A, Arima T.
  • 雑誌名: Hum Mol Genet. 巻: 23 号: 4 ページ: 992-1001
  • DOI: 10.1093/hmg/ddt495
  • 査読あり
• [雑誌論文] Somatic donor cell type correlates with embryonic, but not extra-embryonic, gene expression in postimplantation cloned embryos. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirasawa R, Matoba S, Inoue K, Ogura A
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 号: 10 ページ: e76422-e76422
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0076422
  • 査読あり
• [雑誌論文] Naive-like conversion overcomes the limited differentiation capacity of induced pluripotent stem cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Honda A, Hatori M, Hirose M, Honda C, Izu H, Inoue K, Hirasawa R, Matoba S, Togayachi S, Miyoshi H, Ogura A
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 288 号: 36 ページ: 26157-26166
  • DOI: 10.1074/jbc.m113.502492
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mouse cloning using a drop of peripheral blood. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kamimura S, Inoue K, Ogonuki N, Hirose M, Oikawa M, Yo M, Ohara O, Miyoshi H, Ogura A
  • 雑誌名: Biology of Reproduction 巻: 89 号: 2 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1095/biolreprod.113.110098
  • 査読あり
• [学会発表] Factors affecting the outcome of sperm and spermatid injection. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ogura A, Ogonuki N
  • 学会等名: International Symposium of Japan Society for Marmoset Research
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 核移植クローンとエピジェネティクス (2017)
  • 著者名/発表者名: 小倉淳郎
  • 学会等名: 第11回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 招待講演
• [学会発表] マウス顕微授精及び核移植から見えてくる発生のエピジェネティクス (2017)
  • 著者名/発表者名: 小倉淳郎
  • 学会等名: 第62回日本生殖医学会学術講演会・総会
  • 招待講演
• [学会発表] Nuclear transfer for the study of developmental epigenetics. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ogura A
  • 学会等名: Life Sciences Institute Seminar, Zhejiang University
  • 発表場所: 中国 杭州
  • 年月日: 2016-12-06
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Development of Reproductive Engineering Techniques - Its History and the Present Status. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ogura A
  • 学会等名: Institute of Animal Science Seminar, Zhejiang Academy of Agricultural Sciences
  • 発表場所: 中国 杭州
  • 年月日: 2016-12-05
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 顕微授精技術の開発およびその応用研究について (2016)
  • 著者名/発表者名: 小倉淳郎
  • 学会等名: 第34回動物生殖工学研究会
  • 発表場所: 実験動物中央研究所 （神奈川県川崎市）
  • 年月日: 2016-12-03
  • 招待講演
• [学会発表] Nuclear transfer for the study of developmental epigenetics. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ogura A
  • 学会等名: Epigenetic Penetrance of Reproductive Technologies
  • 発表場所: イタリア テラモ
  • 年月日: 2016-06-10
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] バイオリソースに資する発生工学技術の開発とその応用研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小倉淳郎
  • 学会等名: 第63回日本実験動物学会総会
  • 発表場所: ミューザ川崎 （神奈川県川崎市）
  • 年月日: 2016-05-19
  • 招待講演
• [学会発表] Nuclear transfer for the study of developmental epigenetics (2016)
  • 著者名/発表者名: Ogura A
  • 学会等名: International Symposium on the Future of Nuclear Transfer and Nuclear Reprogramming
  • 発表場所: Yamanashi University, Chuo-shi, Yamanashi
  • 年月日: 2016-03-10
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Epigenetic dynamics in embryos during the periimplantation period: comparison of fertilization-derived and SCNT-derived embryos (2016)
  • 著者名/発表者名: Ogura A
  • 学会等名: International Symposium on Epigenome Dynamics and Regulation in Germ Cells
  • 発表場所: Kyoto University, Kyoto-shi, Kyoto
  • 年月日: 2016-02-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Nuclear transfer in the study of developmental epigenetic (2016)
  • 著者名/発表者名: Ogura A
  • 学会等名: International Symposium for RIKEN Epigenetics Program 2016
  • 発表場所: RIKEN Wako, Wako-shi, Saitama
  • 年月日: 2016-02-15
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Development of reproductive engineering techniques in mice (2016)
  • 著者名/発表者名: Ogura A
  • 学会等名: The 3rd Symposium of Thai Society for Animal Reproduction
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
  • 年月日: 2016-01-12
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Epigenetic abnormalities associated with somatic cell nuclear transfer in mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ogura, A
  • 学会等名: The 37th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
  • 発表場所: 神奈川県横浜市、パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-26
  • 招待講演
• [学会発表] Recent technical advancements of somatic cell nuclear transfer in mice。 (2014)
  • 著者名/発表者名: Ogura, A
  • 学会等名: The 6th congress of The Asian Federation of Laboratory Animal Science
  • 発表場所: Kuala Lumpur Malaysia
  • 年月日: 2014-11-12
  • 招待講演
• [学会発表] Nuclear transfer provides a new picture of the X chromosome inactivation cycle (2013)
  • 著者名/発表者名: Oikawa M, Inoue K, Shiura H, Matoba S, Tanaka S, Abe K, Ishino F, Ogura A
  • 学会等名: 26th Mouse Molecular Genetics
  • 発表場所: Cambridge UK
• [学会発表] Analysis of the dynamics of X chromosome inactivation by nuclear transfer (2013)
  • 著者名/発表者名: Ogura A
  • 学会等名: 61st NIBB Conference "Cellular Community in Mammalian Embryogenesis"
  • 発表場所: 愛知県岡崎市
  • 招待講演
• [学会発表] Production of cloned mice from a drop of peripheral blood (2013)
  • 著者名/発表者名: Kamimura S, Inoue K, Ogonuki N, Hirose M, Oikawa M, Yo M, Ohara O, Miyoshi H, Ogura A
  • 学会等名: 10th Annual Conference of the Asian Reproductive Biotechnology Society
  • 発表場所: Ho Chi Minh, Vietnam
• [図書] マウス表現型解析スタンダード (2016)
  • 著者名/発表者名: 小倉淳郎、的場章悟
  • 総ページ数: 350
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 細胞工学 34(7) 特集エピゲノム制御の最新メカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 井上貴美子、小倉淳郎
  • 出版者: 秀潤社
• [図書] 哺乳動物の発生工学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小倉淳郎
  • 総ページ数: 200
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] Principle of Cloning, 2nd Ed. (2013)
  • 著者名/発表者名: Inoue K, Ogura A
  • 総ページ数: 585
  • 出版者: Elsevia
• [図書] 繁殖生物学 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小倉淳郎
  • 総ページ数: 313
  • 出版者: インターズー
• [備考] バイオリソース研究センター遺伝工学基盤技術室
  • URL: http://ja.brc.riken.jp/lab/kougaku/
• [備考] バイオリソースセンター遺伝工学基盤技術室
  • URL: http://ja.brc.riken.jp/lab/kougaku/
• [学会・シンポジウム開催] Symposium on Epigenome Dynamics and Regulation in Germ Cells (2017)