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マウス始原生殖細胞形成を制御する分子カスケードの解明

研究課題

研究課題/領域番号 15080213
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東北大学 (2004-2007)
大阪府立母子保健総合医療センター研究所 (2003)

研究代表者

松居 靖久  東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (40241575)

研究分担者 林 克彦  大阪府立母子保健総合医療センター研究所, 病因病態部門, 研究員 (20287486)
研究期間 (年度) 2003 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
128,600千円 (直接経費: 128,600千円)
2007年度: 25,900千円 (直接経費: 25,900千円)
2006年度: 26,200千円 (直接経費: 26,200千円)
2005年度: 25,500千円 (直接経費: 25,500千円)
2004年度: 25,500千円 (直接経費: 25,500千円)
2003年度: 25,500千円 (直接経費: 25,500千円)
キーワード始原生殖細胞 / DNAメチル化 / 転写制御 / トランスジェニックマウス / mil-1 / ES細胞 / GFP / Oct-3 / 4 / ノックアウトマウス / 生殖細胞 / 遺伝子 / 細胞分化 / 減数分裂 / ヒストンメチルトランスフェラーゼ / DNAマイクロアレイ / インターフェロン誘導性膜蛋白質 / 転写因子
研究概要

本研究では、マウス始原生殖細胞の分化運命が決定される過程を制御する分子カスケードを明らかにし体細胞と生殖細胞の本質的な違いを最初に生み出す機構を解明することを目的とする。そのためこれまでに前駆細胞の時期から始原生殖細胞で特異的に発現するmil-1遺伝子を単離した。次に、この遺伝子の近傍領域にGFP遺伝子をつないだものでトランスジェニックマウスを作成し、始原生殖細胞での特異的な発現には、転写開始点から上流3kbpまでの領域が必要であることを明らかにした。
これらの結果をふまえて本年度は、始原生殖細胞と胎仔生殖巣体細胞を用いて、この発現制御領域のDNAメチル化の差異をバイサルフェート法で調べ、始原生殖細胞ではほぼ完全に脱メチル化状態であるのに対して、体細胞では高メチル化状態になっていることがわかった。次にDNAのメチル化とmil-1遺伝子の発現制御との関連を明らかにするために、mil-1遺伝子を弱く発現している未分化ES細胞を、DNAを脱メチル化する作用のある5アザシチジン存在下で培養したところ、mil-1遺伝子の発現上昇と制御領域の脱メチル化が確認された。さらに発現制御領域にルシフェラーゼ遺伝子をつないだレポーターベクターをin vitroでメチル化したものと、脱メチル化状態のものをES細胞に導入し培養後にルシフェラーゼ活性を調べたところ、脱メチル化によりレポーター活性の上昇が見られた。これらの結果から、mil-1遺伝子の始原生殖細胞特的な発現制御には制御領域のDNAのメチル化が重要な役割を果たしていることが示唆された。

報告書

(5件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2008 2007 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (21件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (6件) 図書 (2件) 産業財産権 (1件) 文献書誌 (4件)

  • [雑誌論文] Epigenetic events in mammalian germ cell development: reprogramming and beyond.2008

    • 著者名/発表者名
      Sasaki, H.
    • 雑誌名

      Nat. Rev. Genet. 9

      ページ: 129-140

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Requirement of Oct3/4 for germ cell specification.2008

    • 著者名/発表者名
      Okamura, D.
    • 雑誌名

      Dev. Biol. (印刷中)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Epigenetic control for induction of meiosis.2007

    • 著者名/発表者名
      Matsui, Y.
    • 雑誌名

      Cellular and Molecular Life Science 64

      ページ: 257-262

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2006 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A comparison study in the proteomic signature of multipotent germline stemcells, embryonic stem cells, and germline stem cells.2007

    • 著者名/発表者名
      Kurosaki, H.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications 353

      ページ: 259-267

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cellular dynamics associated with the genome-wide epigenetic reprogramming in migrating primordial germ cells in mice.2007

    • 著者名/発表者名
      Seki, Y.
    • 雑誌名

      Development 134

      ページ: 2627-2638

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A comparison study in the proteomic signiture of multipotent germline stem cells, embryonic stem cells, and germline stem cells.2007

    • 著者名/発表者名
      Kurosaki, H.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications 353

      ページ: 259-267

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Expression of low density lipoprotein receptor-related protein 4 (Lpr4) gene in the mouse germ cells.2006

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, L. Y.
    • 雑誌名

      Gene Expression Patterns 6

      ページ: 607-612

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Discordant developmental waves of angiogenesis and hemangioblasts in the early gastrulating mouse embryo.2006

    • 著者名/発表者名
      Furuta, C.
    • 雑誌名

      Development 133

      ページ: 2771-2779

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Stage-specific Importin13 activity influence meiosis of germ cells in the mouse.2006

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, L. Y.
    • 雑誌名

      Developmental Biology 297

      ページ: 350-360

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Meisetz, a novel histone tri-methyltransferase, regulates meiosis-specific epigenesis.2006

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, K.
    • 雑誌名

      Cell Cycle 5

      ページ: 615-620

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Expression of low density lipoprotein receptor-related protein 4(Lpr4) gene in the mouse germ cells.2006

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, L.Y.
    • 雑誌名

      Gene Expression Patterns (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Mouse epiblast changes responsiveness to BMP4 signal required for PGC formation by the functions of extraembryonic ectoderm.2005

    • 著者名/発表者名
      Okamura, D., et al.
    • 雑誌名

      Molecular Reproduction and Development 70

      ページ: 20-29

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Mechanisms of germ cell specification in mouse embryos.2005

    • 著者名/発表者名
      Matsui, M., Okamura, D.
    • 雑誌名

      BioEssays 27

      ページ: 136-143

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Extensive and orderly reprogramming of genome-wide chromatin modification associated with specification and early development of germ cells in mice.2005

    • 著者名/発表者名
      Seki.Y.et al.
    • 雑誌名

      Developmental Biology 278

      ページ: 440-458

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Canonical Wnt signaling and its antagonist regulate anterior-posterior axis polarization by guiding cell migration in mouse visceral endoderm.2005

    • 著者名/発表者名
      Kimura-Yoshida, C.
    • 雑誌名

      Developmental Cell 9

      ページ: 639-650

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A histone H3 methyltransferase controls epigenetic events required for meiotic prophase.2005

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, K.
    • 雑誌名

      Nature 438

      ページ: 374-378

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Mouse epiblast changes responsiveness to BMP4 signal required for PGC formation by the functions of extraembryonic ectoderm.2005

    • 著者名/発表者名
      Okamua, D., et al.
    • 雑誌名

      Molecular Reproduction and Development 70

      ページ: 20-29

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Birth of mice produced by germ cell nuclear transfer.2005

    • 著者名/発表者名
      Miki, H. et al.
    • 雑誌名

      Genesis (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Extensive and orderly reprogramming of genome-wide chromatin modification associated with specification and early development of germ cells in mice.2005

    • 著者名/発表者名
      Seki.Y.et al.
    • 雑誌名

      Developmental Biology (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Hrp48 regulates and couples oskar mRNA localization and translational control during Drosophila oogenesis.2004

    • 著者名/発表者名
      Yano, T. et al.
    • 雑誌名

      Developmental Cell 6

      ページ: 637-648

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Regulation of expression of mouse interferon-induced transmembrane protein like gene-1. Ifitm3 (mil-1/fragilis), in germ cells.2004

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, S.S. et al.
    • 雑誌名

      Developmental Dynamics 230

      ページ: 651-659

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [学会発表] Epigenetic regulation of germ cell-specific gene expression.2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsui
    • 学会等名
      6th NIBB-EMBL Joint Meeting, Evolution of Epigenetic Regulation'
    • 発表場所
      Heidelberg, Germany
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] DNA demethylation regulates primordial germ cell-specific expression of mil-1 gene in mouse.2008

    • 著者名/発表者名
      K. Mochizuki
    • 学会等名
      6th NIBB-EMBL Joint Meeting, Evolution of Epigenetic Regulation'
    • 発表場所
      Heidelberg, Germany
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] mil-1遺伝子のマウス始原生殖細胞特異的発現へのDNA脱メチル化の関与2007

    • 著者名/発表者名
      望月研太郎、松居靖久
    • 学会等名
      第30回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-12-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Identification of mouse primordial germ cell subpopulation, which is eliminated by apoptosis2007

    • 著者名/発表者名
      藤村維子
    • 学会等名
      第30回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-12-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] マウス始原生殖細胞の分化過程における細胞不均一性の解析2007

    • 著者名/発表者名
      藤村維子
    • 学会等名
      第40回日本発生生物学会、第59回日本細胞生物学会合同大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2007-05-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Essential functions of a histone methyltransferase, Mei setz(prdm9), in meiotic prophase.2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsui
    • 学会等名
      EMBO World Workshop, 8th European Meiosis Meeting in Japan.
    • 発表場所
      Hayama, Japan
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 加齢医学 エイジング・ファイン2007

    • 著者名/発表者名
      松居靖久
    • 総ページ数
      300
    • 出版者
      東北大学出版会
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] キーワードで理解する発生・再生イラストマップ2005

    • 著者名/発表者名
      松居靖久
    • 総ページ数
      188
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [産業財産権] 妊孕性に関連するポリヌクレオチドおよびその利用2007

    • 発明者名
      田中宏光
    • 権利者名
      国立大学法人大阪大学
    • 産業財産権番号
      2007-236215
    • 出願年月日
      2007-09-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [文献書誌] Sato, S. et al.: "Erasure of methylation imprinting of lgf2r during mouse primordial germ-cell development."Molecular Reoproduction and Development. 65. 41-50 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ara, T.et al.: "Impaired colonization of the gonads by primordial germ cells in mice lacking a chemokine, stromal cell-derived factor (SDF-1)."Proceedings of the National Academy of Sciences of United States of America. 100. 5319-5323 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Okamura, D. et al.: "Cadherin-mediated cell interaction regulate germ cell determination in mice."Development. 130. 6423-6430 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tanaka, S.S: "Regulation of expression of mouse interferon-induced transmembrane protein like gene-1, mil-1/fragilis, in germ cells."Developmental Dynamics. 印刷中. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2018-03-28  

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