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精子幹細胞におけるmiRNAの機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K18556
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 発生生物学
研究機関国立遺伝学研究所

研究代表者

平野 孝昌  国立遺伝学研究所, 遺伝形質研究系, 特任研究員 (30594999)

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 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード生殖細胞 / P-body / 精子幹細胞 / 雄性生殖細胞 / NANOS2 / DND1 / 転写後制御 / 遺伝子転写後制御 / microRNA / 発生・分化 / 発現制御 / 遺伝学 / 細胞・組織 / 再生医学
研究成果の概要

精子幹細胞では、P-bodyと呼ばれるmRNA抑制に関わる構造体が発達している。P-bodyによるmRNA発現抑制系であるmiRNAの精子幹細胞における機能を検証したが、明確な役割を見いだすことが出来なかった。次に、他の精子幹細胞におけるP-body構成因子であるNANOS2およびDND1の機能解析に焦点を移した。NANOS2とDND1は生殖細胞特異的なRNA結合タンパク質であるが、これらの機能を体細胞で再構成した。NANOS2-DND1は、生殖細胞や体細胞でmTORC1活性を抑制し、細胞増殖を制御することがわかった。さらに、NANOS2-DND1の標的mRNAとして新たに6遺伝子を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

NANOS2およびDND1は、精子幹細胞の維持だけでなく、始原生殖細胞の雄性分化にも関わることが知られている。しかし、これらの細胞は生体内で僅少であるため、標的となるmRNAの同定が遅れている。本研究では、生殖細胞特異的なNANOS2-DND1機能を体細胞で再構成することで、6種の標的候補遺伝子mRNAを同定した。今後、これら遺伝子の機能を明らかにすることで、生殖幹細胞維持や雄性分化の分子機構を明らかにすることが期待できる。さらに、微僅少な細胞でのみ発現するRNA結合タンパク質を体細胞で再構成することで、その分子機能に迫ることが可能であることを提唱した。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Crystal structure of silkworm PIWI-clade Argonaute Siwi bound to piRNA2016

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto N, Nishimasu H, Sakakibara K, Nishida KM, Hirano T, Ishitani R, Siomi H, Siomi MC, Nureki O
    • 雑誌名

      Cell

      巻: 167 号: 2 ページ: 484-497

    • DOI

      10.1016/j.cell.2016.09.002

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Identification of Mouse piRNA Pathway Components Using Anti-MIWI2 Antibodies2016

    • 著者名/発表者名
      Hirano T, Hasuwa H, Siomi H,.
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 1463 ページ: 205-216

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-4017-2_15

    • ISBN
      9781493940158, 9781493940172
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 生殖細胞特異的 NANOS2-DND1 経路の体細胞における再構成2017

    • 著者名/発表者名
      平野孝昌、村岡正文、相賀裕美子
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 体細胞におけるDND1-NANOS2カスケード再構成2017

    • 著者名/発表者名
      平野孝昌
    • 学会等名
      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 動的クロマチン構造と機能 合同若手勉強会2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] shRNAを用いた新規精子幹細胞維持因子の同定2016

    • 著者名/発表者名
      平野孝昌,相賀裕美子
    • 学会等名
      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
    • 年月日
      2016-07-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 国立遺伝学研究所 発生工学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.mmd-lab.net/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] Saga Lab homepage

    • URL

      http://www.mmd-lab.net

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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