ポリコーム群PRC1複合体による着床前胚細胞運命と可塑性の制御

• 研究課題/領域番号: 16K07372
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 発生生物学
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 遠藤 充浩 熊本大学, 発生医学研究所, 助教 (40391883)
• 研究分担者: 須田 年生 熊本大学, 国際先端医学研究機構, 卓越教授 (60118453)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: エピジェネティクス / 発生 / 哺乳類 / 多能性幹細胞 / 転写 / 細胞分化 / 生殖 / 減数分裂 / ヒストン修飾 / 初期発生 / リプログラミング / 生殖細胞 / クロマチン / ポリコーム / 初期胚 / 転写因子 / 幹細胞 / 発現制御 / 分化

研究成果の概要

非典型的PRC1ポリコーム複合体PCGF6-PRC1が、転写因子Mga/Maxを介して生殖関連遺伝子群に結合してこれらの転写を抑制すること、ナイーブ型多能性幹細胞の増殖維持に必要であること、マウスの正常な胚発生・胎盤形成に必要であることを明らかにして、以上の成果を論文発表した。さらにPRC1.6が転写因子Duxの直接抑制を介して2細胞胚遺伝子群の発現を抑制することも明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ポリコーム群PRC1.6が他のPRC1とは異なり転写因子Mga/Maxに依存して標的遺伝子を認識すること、生殖関連遺伝子群および２細胞胚遺伝子群の新規エピジェネティック制御機構であることが明らかになった。グローバルなDNA脱メチル化を受けるナイーブ型の多能性幹細胞に特有のエピジェネティック機構であると考えられ、初期発生やエピジェネティックリプログラミングの分子基盤の理解に繋がる重要な発見と言える。

研究成果

• [国際共同研究] シンガポール国立大学がん科学研究所(シンガポール)
• [国際共同研究] Cancer Science Institute of Singapore(Singapore)
• [国際共同研究] Cancer Science Institute of Singapore(シンガポール)
• [雑誌論文] Folliculin Regulates Osteoclastogenesis Through Metabolic Regulation (2018)
  • 著者名/発表者名: 3.Baba M, Endoh M, Ma W, Toyama H, Hirayama A, Nishikawa K, Takubo K, Hano H, Hasumi H, Umemoto T, Hashimoto M, Irie N, Esumi C, Kataoka M, Nakagata N, Soga T, Yao M, Kamba T, Minami T, Ishii M, and Suda T.
  • 雑誌名: Journal of Bone and Mineral Research 巻: 33 号: 10 ページ: 1785-1798
  • DOI: 10.1002/jbmr.3477
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] FANTOM5 CAGE profiles of human and mouse samples (2017)
  • 著者名/発表者名: Noguchi Shuhei、Arakawa Takahiro、Ogishima Soichi、ほか
  • 雑誌名: Sci Data 巻: 4 号: 1 ページ: 170112-170112
  • DOI: 10.1038/sdata.2017.112
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] PCGF6-PRC1 suppresses premature differentiation of mouse embryonic stem cells by regulating germ cell-related genes. (2017)
  • 著者名/発表者名: Endoh M, Endo TA, Shinga J, Hayashi K, Farcas A, Ma KW, Ito S, Sharif J, Endoh T, Onaga N, Nakayama M, Ishikura T, Masui O, Kessler BM, Suda T, Ohara O, Okuda A, Klose RJ, Koseki H.
  • 雑誌名: Elife 巻: 6 ページ: 27970-27970
  • DOI: 10.7554/elife.21064
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Conversion of T cells to B cells by inactivation of polycomb-mediated epigenetic suppression of the B-lineage program. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ikawa T, Masuda K, Endo TA, Endo M, Isono K, Koseki Y, Nakagawa R, Kometani K, Takano J, Agata Y, Katsura Y, Kurosaki T, Vidal M, Koseki H, Kawamoto H.
  • 雑誌名: Genes. Dev. 巻: 30 号: 22 ページ: 2475-2485
  • DOI: 10.1101/gad.290593.116
  • 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] FLCN-TFE3 Feedback Loop Prevents Lysosomal Storage and BHD Tumorigenesis (2018)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Endoh, Masaya Baba, Tamie Endoh, Ayako Ishizu, Toshio Suda
  • 学会等名: FRONTIERS IN CANCER SCIENCE 2018
  • 国際学会
• [学会発表] ポリコーム群遺伝子Pcgf6による生殖細胞特異的遺伝子の発現および胚発生の制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 遠藤 充浩
  • 学会等名: 千葉大学大学院医学研究院
  • 発表場所: 千葉大学大学院医学研究院
  • 年月日: 2017-03-31
  • 招待講演
• [学会発表] The FLCN-TFE3 axis regulates macrophage activation through cellular metabolism (2017)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Endoh, Masaya Baba, Yong-Mei Guo, Terumasa Umemoto, Michihiro Hashimoto, Naoto Takahashi, Ken-ichi Sawada, Laura S. Schmidt, Toshio Suda
  • 学会等名: International Society for Experimental Hematology (ISEH) 46th Annual Scientific Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Loss of FLCN induces activation of hemophagocytic macrophages through the GABARAP-associated autophagy-lysosome process (2017)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Endoh, Masaya Baba, Tamie Endoh, Yang Chong, Toshio Suda
  • 学会等名: Frontiers in Cancer Science (FCS) 2017
  • 国際学会
• [学会発表] ポリコーム群 PCGF6-PRC1複合体は生殖細胞系列遺伝子の抑制を介して胚性幹細胞の未熟な分化を抑制する (2016)
  • 著者名/発表者名: 遠藤 充浩、遠藤 高帆、林 克彦、須田 年生、古関 明彦
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2016-12-01