初期発生を支える精子細胞クロマチン構造におけるエピジェネティクス

• 研究課題/領域番号: 18051011
• 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: 大阪大学
• 研究代表者: 田中 宏光 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (10263310)
• 研究分担者: 宮川 康 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (70362704)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円); 2007年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円); 2006年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
• キーワード: 精巣 / 生殖細胞 / 精子 / 遺伝子 / エピジェネティクス / 発生 / 分化 / 特異的

研究概要

本研究の目的は、(A)精子細胞クロマチン構造に関与する遺伝子の網羅的クローニングと、得られた新規核タンパク質の機能解析、また既知のクロマチンタンパク質と各産物の相互作用、それらがもたらすクロマチン構造変化と遺伝子発現、(B)そのクロマチン状態に裏打ちされた精子細胞分化と、受精後の発生を保障する精子クロマチン構造の役割を明らかにすることである。
本年度我々は、減数分裂期から半数体精子細胞特異的に発現する遺伝子HASPINの転写制御について詳細な解析を進めた。その結果、HASPINの転写調節にはプロモーター領域の193bpが必要十分であることが明らかになった。HASPINが体細胞で発現を押さえられる現象と、HASPINのプロモーター以外の領域がDNAメチル化を受ける現象がカップルしていることと、そのメチル化を193bpのDNAシークエンスが制御していることを明らかにした。さらにこのDNAに特異的に結合する新規蛋白質を同定した。この蛋白質が精子細胞特異的DNA脱メチルと関わっていることが考えられる。さらにこの蛋白質の解析を進め、生殖細胞特異的起こる染色体の初期化の解明につなげたい。

研究成果

• [雑誌論文] Taip2 is a novel cell death-related gene expressed in the brain during development. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yamada, K, 他 6名
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolation and characterization of the spermmatid-specific Smrp1 gene encoding a novel manchette protein. (2008)
  • 著者名/発表者名: Matsuoka, M, 他 11名
  • 雑誌名: Mol Reprod Dev. (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single nucleotide polymorphisms: discovery of the genetic causes of male infertility. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, H, 他 7名
  • 雑誌名: Soc Reprod Fertil Suppl. 65 ページ: 531-534
• [雑誌論文] Production of functional spermatids from mouse germline stem cells in ectopically reconstituted seminiferous tubules. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kita, K, 他 14名
  • 雑誌名: Biol. Reprod. 76 ページ: 211-217
  • 査読あり
• [雑誌論文] The 193-base pair Gsg2(haspin) promoter region regulates germ cell-specific expression bidirectionally and synchronously. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tokuhiro, K, 他 6名
  • 雑誌名: Biol. Reprod. 76 ページ: 407-414
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comprehensive analysis of gene expression in testes producing haploid germ cells using DNA microarray analysis. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ike, A, 他 5名
  • 雑誌名: Int J Androl 30 ページ: 462-475
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular biological features of male germ cell differentiation (2007)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, H, 他 7名
  • 雑誌名: Reprod Med Biol 6 ページ: 1-9
  • NAID: 10018849469
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comprehensive analysis of gene expression in testes producing haploid germ cells using DNA microarray analysis. (2007)
  • 著者名/発表者名: Ike Akiko 他 5名
  • 雑誌名: International Journal of Andrology (In press)
• [雑誌論文] The 193-Base Pair Gsg2 (Haspin) Promoter Region Regulates Germ Cell-Specific Expression Bidirectionally and Synchronously. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tokuhiro Keizo 他 6名
  • 雑誌名: Biology Reproduction 76 ページ: 407-414
• [雑誌論文] Production of Functional Spermatids from Mouse Germline Stem Cells in Ectopically Reconstitute Seminiferous Tubules. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kita Kaoru 他 14名
  • 雑誌名: Biology Reproduction 76 ページ: 211-217
• [雑誌論文] Molecular biological features of male germ cell differentiation. (2007)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Hiromitsu 他 7名
  • 雑誌名: Reproductive Medicine and Biology 6 ページ: 1-9
  • NAID: 10018849469
• [雑誌論文] Mitochondria-related male infertility (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakada Kazuto 他 7名
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 103 ページ: 15148-15153
• [雑誌論文] A novel mammalian bubblegum-related acyl-CoA synthetase restricted to testes and possibly involved in spermatogenesis. (2006)
  • 著者名/発表者名: Fraisl Peter 他 5名
  • 雑誌名: Arch Biochem Biophys 451 ページ: 23-33
• [雑誌論文] Expression profiles and single-nucleotide polymorphism analysis of human HANP1/H1T2 encoding a histone H1-like protein. (2006)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Hiromitsu 他 8名
  • 雑誌名: International Journal of Andrology 29 ページ: 353-359
• [雑誌論文] Expression of Mina53, a product of a Myc target gene in mouse testis. (2006)
  • 著者名/発表者名: Tsuneoka M 他 9名
  • 雑誌名: International Journal of Andrology 29 ページ: 323-330
• [雑誌論文] Infertility Caused by Polymorphisms or Mutations in Spermatogenesis-Specific Genes. (2006)
  • 著者名/発表者名: Nishimune Yoshitake, Tanaka Hiromitsu
  • 雑誌名: Journal of Andrology 27 ページ: 326-334
• [雑誌論文] 精子形成のメカニズム (2006)
  • 著者名/発表者名: 田中宏光
  • 雑誌名: 内分泌・糖尿病科 23 ページ: 142-154
• [学会発表] マウス精子形成におけるmeichroacidin(MCA)の機能解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 徳弘 圭造, 廣瀬 未果, 宮川 康, 辻村 晃, 磯谷 綾子, 岡部 勝, 外山 芳郎, 伊藤 千鶴, 年森 清隆, 武田 健, 押尾 茂, 田井中均, 土田 順次, 奥山 明彦, 西宗 義武, 田中 宏光
  • 学会等名: 日本アンドロロジー学会第26回学術大会
  • 発表場所: 千葉県
  • 年月日: 2007-07-06
• [学会発表] 精子細胞特異的遺伝子群の解析とその臨床応用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 田中宏光, 廣瀬 未果, 徳弘 圭造, 田井中均, 松岡庸洋, 宮川康, 辻村 晃, 奥山 明彦, 西宗義武
  • 学会等名: 大阪大学 イノベーションセンター 研究シーズ発表の場
  • 発表場所: 大阪府
• [学会発表] 精子細胞核Kinase Haspinのpromoterは排卵後の卵でタンパク質発現を誘導する (2007)
  • 著者名/発表者名: 田中宏光, 徳弘 圭造, 廣瀬未果, 宮川 康
  • 学会等名: 文部科学省 科学研究補助金 特定領域研究「生殖細胞の発生プロセス・再プログラム化とエピジェネティクス」公開シンポジウム
  • 発表場所: 東京都
• [図書] 蛋白質核酸酵素 「生殖細胞の発生・エピジェネティクスと再プログラム化」 (2007)
  • 著者名/発表者名: 田中宏光
  • 総ページ数: 2006
  • 出版者: 共立出版
• [図書] 精子形成関連遺伝子とその特異的発現(精子学) (2006)
  • 著者名/発表者名: 田中宏光, 西宗義武
  • 総ページ数: 14
  • 出版者: 東京大学出版会
• [備考]
  • URL: http://www.geocities.jp/magical_yellow_boots/
• [産業財産権] 妊孕性診断キット、変異検出方法、ポリヌクレオチド、ポリペプチド、発現ベクター、及び発現キット (2007)
  • 発明者名: 田中宏光、西宗義武、奥山明彦、辻村晃、宮川康
  • 権利者名: 大阪大学
  • 産業財産権番号: 2007-082574
  • 出願年月日: 2007-03-27
• [産業財産権] 疾患モデル動物、細胞、組織、精巣、交配用動物、生殖細胞生産方法、生殖細胞、培養細胞、スクリーニング方法、ポリヌクレオチド、ポリペプチド、及び抗体 (2007)
  • 発明者名: 田中宏光、西宗義武、奥山明彦、辻村晃、宮川康、入江新司
  • 権利者名: 大阪大学 凸版印刷
  • 産業財産権番号: 2007-184946
  • 出願年月日: 2007-07-13
• [産業財産権] 妊よう性診断キット、変異検出法、ポリヌクレオチド、及びポリペプチド (2006)
  • 発明者名: 田中宏光, 他4名
  • 権利者名: 大阪大学
  • 出願年月日: 2006-09-14
• [産業財産権] 疾患モテル動物、細胞、組織、精巣、交配用動物、生殖細胞生産方法、生殖細胞、培養細胞、妊よう性診断キット、変異検出法 (2006)
  • 発明者名: 田中宏光, 西宗義武
  • 権利者名: 大阪大学
  • 出願年月日: 2006-02-28