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初期胚の核構造変化と細胞分化におけるゲノム動態のイメージング解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K07241
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 ゲノム生物学
研究機関広島大学

研究代表者

坂本 尚昭  広島大学, 統合生命科学研究科(理), 准教授 (00332338)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードウニ / 核内構造 / ゲノム編集 / CRISPR-Cas9 / ポリケチド合成酵素 / 初期型ヒストン遺伝子 / CenpA / Nucleolin / HP1 / 核構造 / ライブイメージング / ゲノム / 細胞核 / 発生
研究成果の概要

我々は複数の初期型ヒストン遺伝子座が発現の活発な桑実胚期に集積することを見出し、この遺伝子座の集積には転写活性化状態が関与することが示唆された。この遺伝子座のライブイメージング解析のために、CRISPR-Cas9系を用いたシステムの確立を試み、CRISPR-Cas9を用いてウニ胚における100%のノックアウト効率を実現した。現在このCas9を基盤としたツールを作製し、イメージングのためのチューニングを進めている。また、蛍光タンパク質を利用してウニ胚における核内構造を観察し、セントロメアが核内で偏ってRabl配向に近い分布を示すこと、核小体の複数のスポットが近接する傾向があることなどを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

遺伝子を取り巻く核内環境の変化が劇的に変化するウニ初期胚において、遺伝子の活性状態と染色体間相互作用が関連しているのは、非常に興味深いと思われる。また、CRISPR-Cas9システムによる効率的ゲノム編集法がバフンウニで確立できたことは、各種海産動物の育種においてもこのCRISPR-Cas9システムが応用可能であることを示唆しており、興味深い。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Establishment of knockout adult sea urchins by using a CRISPR‐Cas9 system2019

    • 著者名/発表者名
      Daming Liu, Akinori Awazu, Tetsushi Sakuma, Takashi Yamamoto, Naoaki Sakamoto
    • 雑誌名

      Development Growth and Regeneration

      巻: 61 号: 6 ページ: 378-388

    • DOI

      10.1111/dgd.12624

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Insulator Activities of Nucleosome-Excluding DNA Sequences without Bound Chromatin Looping Proteins2019

    • 著者名/発表者名
      Matsushima Yuki、Sakamoto Naoaki、Awazu Akinori
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B

      巻: 123 号: 5 ページ: 1035-1043

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.8b10518

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biased genome editing using the local accumulation of DSB repair molecules system.2018

    • 著者名/発表者名
      Nakade S, Mochida K, Kunii A, Nakamae K, Aida T, Tanaka K, Sakamoto N, Sakuma T, Yamamoto T
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9(1) 号: 1 ページ: 3270-3270

    • DOI

      10.1038/s41467-018-05773-6

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dynamic changes in the interchromosomal interaction of early histone gene loci during development of sea urchin2017

    • 著者名/発表者名
      Matsushita Masaya、Ochiai Hiroshi、Suzuki Ken-ichi T.、Hayashi Sayaka、Yamamoto Takashi、Awazu Akinori、Sakamoto Naoaki
    • 雑誌名

      Journal of Cell Science

      巻: 130 号: 24 ページ: 4097-4107

    • DOI

      10.1242/jcs.206862

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Establishment of knockout adult sea urchin by using CRISPR-Cas9 system2019

    • 著者名/発表者名
      Liu D, Awazu A, Sakuma T, Yamamoto T, Sakamoto N
    • 学会等名
      日本ゲノム編集学会第4 回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ウニ初期胚発生における核内染色体の動的構造変化および細胞特異的変化2019

    • 著者名/発表者名
      安井 優平
    • 学会等名
      日本動物学会第90回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] CRISPR/Cas9システムを用いたバフンウニにおけるゲノム編集2018

    • 著者名/発表者名
      Liu Daming, 粟津暁紀, 佐久間哲史, 山本卓, 坂本尚昭
    • 学会等名
      第41回 日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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