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母性因子による胚性遺伝子ネットワークの開始機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 13J40065
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 発生生物学
研究機関京都大学

研究代表者

石井(小田) いずみ (2014-2016)  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(RPD)

石井 いずみ (小田 いずみ) (2013)  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(RPD)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,676千円 (直接経費: 3,105千円、間接経費: 571千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 916千円 (直接経費: 705千円、間接経費: 211千円)
2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードZGA / ホヤ / Ciona intestinalis / 母性因子 / β-catenin / 転写調節 / タンパク質相互作用 / リプレッサー領域 / シス調節領域 / クロマチン免疫沈降
研究実績の概要

母性ゲノムによる調節から胚性ゲノムによる調節への移行過程において、zygotic genome activation(ZGA)は重要なイベントの一つであるが、未だに不明な点が多い。
我々のこれまでの研究から、ホヤ胚では8細胞期から16細胞期にかけて、Gata.a、 Zic-r.a、β-catenin、Tcf7の4つの母性因子が、胚性遺伝子発現を直接開始する事がわかっている。このホヤ胚のZGAにおいて、動物半球での発現は、Gata.aにより8細胞期から徐々に開始され、16細胞期から強く活性化される。これに対し、植物半球での発現は、β-catenin/Tcf7により16細胞期以降に活性化される。4細胞期までは、胚性遺伝子発現はほぼ検出されない。これらの結果から、ホヤの胚性遺伝子発現の開始には、3回の細胞分裂が必要であると考えられる。
次に、cdc25の機能阻害により、細胞周期を遅らせた胚での胚性遺伝子発現の開始を調べた。その結果、β-catenin/Tcf7により、通常16細胞期以降にしか活性化されない植物半球での発現が、コントロール胚が16細胞期になるのと同じ時間(約130分)が経過していれば、まだ8細胞期(細胞分裂3回後)のcdc25機能阻害胚でも検出されるようになることがわかった。植物半球での発現には、通常16細胞期に植物半球の割球のみで起こるβ-cateninの核内への移行により生じるβ-catenin/Tcf7が必要である。従って、植物半球での発現開始に必要となる受精後の一定の経過時間(約130分)は、β-cateninが核内へ移行するために必要な時間であると考えられる。
これらの結果から、ホヤ胚では、細胞分裂の回数と受精後の経過時間という、2つの異なる時計が、ZGAの開始を決めていることが明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Antagonism between β-catenin and Gata.a sequentially segregates the germ layers of ascidian embryos.2016

    • 著者名/発表者名
      Imai S K, Hudson C, Oda-Ishii I, Yasuo H, Satou Y
    • 雑誌名

      Development

      巻: 143 号: 22 ページ: 4167-4172

    • DOI

      10.1242/dev.141481

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A maternal system initiating the zygotic developmental program through combinatorial repression in the ascidian embryo.2016

    • 著者名/発表者名
      Oda-Ishii I, Kubo A, Kari W, Suzuki N, Rothbacher U, Satou Y
    • 雑誌名

      PLoS Genetics

      巻: 12 号: 5 ページ: e1006045-e1006045

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1006045

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ホヤ胚における母性因子による胚性発生プログラムの開始機構2016

    • 著者名/発表者名
      小田(石井)いずみ、久保純、鈴木宣裕、佐藤ゆたか
    • 学会等名
      日本発生生物学会 秋季シンポジウム
    • 発表場所
      三島
    • 年月日
      2016-10-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ホヤ胚における母性因子による胚性発生プログラムの開始機構2016

    • 著者名/発表者名
      小田(石井)いずみ、久保純、鈴木宣裕、佐藤ゆたか
    • 学会等名
      第 3 回 ホヤ研究会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2016-10-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ホヤ胚を用いた母性因子による胚性遺伝子発現の開始機構の解析2015

    • 著者名/発表者名
      石井(小田)いずみ
    • 学会等名
      日仏生物学会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-12-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 母性因子による胚性遺伝子発現の開始機構2015

    • 著者名/発表者名
      石井(小田)いずみ
    • 学会等名
      第 27 回 高遠・分子細胞生物学シンポジウム
    • 発表場所
      滋賀
    • 年月日
      2015-08-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Maternal control for the initial zygotic gene expression in Ciona intestinalis embryos2015

    • 著者名/発表者名
      Izumi Oda-Ishii
    • 学会等名
      8th International Tunicate Meeting
    • 発表場所
      青森
    • 年月日
      2015-07-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ホヤ初期胚における転写調節機構の解析2014

    • 著者名/発表者名
      小田いずみ、佐藤ゆたか
    • 学会等名
      ホヤ研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-10-13 – 2014-10-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Tcfはβ-catenin、Macho1およびGATAaと相互作用し、胚の最初のパターン形成を行う2014

    • 著者名/発表者名
      小田いずみ、佐藤ゆたか
    • 学会等名
      日本動物学会 第85回仙台大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 京都大学大学院理学研究科生物学専攻動物学系 動物発生学研究室 - 佐藤のグループ <論文の紹介>

    • URL

      http://ghost.zool.kyoto-u.ac.jp/bunshi/Publications.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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