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受精前後における遺伝子発現リプログラミングへのヒストン変異体の関与について

研究課題

研究課題/領域番号 18H03970
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分42:獣医学、畜産学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

青木 不学  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (20175160)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
44,330千円 (直接経費: 34,100千円、間接経費: 10,230千円)
2021年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2020年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
2019年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
2018年度: 15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)
キーワード遺伝子発現リプログラミング / ヒストン変異体 / 初期胚 / 卵 / クロマチン構造 / リプログラミング / 着床前初期胚 / 遺伝子発現のリプログラミング / ヒストンH3変異体 / 1細胞期胚 / 初期発生 / 遺伝子発現
研究成果の概要

受精前後において遺伝子発現リプログラミングが起こるが、本研究ではヒストン変異体の動態に着目し、そのメカニズムの解明を目指した。
研究の成果として、受精直後のマウス1細胞期胚において、H3変異体においてはH3.1/H3.2が極端に少なく、ほぼH3.3のみがクロマチンに存在し、またH2A変異体についてはH2A.XとTH2Aのみが多く存在していることが明らかとなった。ノックダウン/アウトおよび過剰発現によって、遺伝子発現およびクロマチン構造の変化が確認されたことから、これらがリプログラミングに関与していることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在、クローン動物やiPS細胞の作製成功により、リプログラミングについて高い関心が寄せられている。しかし、これまでのところ、受精前後におけるリプログラミングについては、その調節機構を調べた研究は極めて少ない。本研究により、リプログラミングの調節機構が明らかになることで、発生あるいは細胞分化を人為的に支配する途が新たに開けることが期待される。また、現在のところiPS細胞およびクローン動物作成の成功率が低いが、これはゲノムのリプログラミングが正常に進行していないことがその主な原因と考えられる。したがって、本研究の成果は効率的なiPS細胞およびクローン動物の作成法に新たな途を開くものと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] dmrt11E ortholog is a crucial factor for oogenesis of the domesticated silkworm, Bombyx mori. Insect Biochem2021

    • 著者名/発表者名
      1.Kasahara R, Yuzawa T, Fujii T, Aoki F, Suzuki MG.
    • 雑誌名

      Insect Biochem Mol Biol

      巻: 129 ページ: 103517-103517

    • DOI

      10.1016/j.ibmb.2020.103517

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Expression of Dux family genes in early preimplantation embryos2020

    • 著者名/発表者名
      2.Sugie K, Funaya S, Kawamura M, Nakamura T, Suzuki MG, Aoki F
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 10 号: 1 ページ: 19396-19396

    • DOI

      10.1038/s41598-020-76538-9

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Regulation of H3K9me3 during preimplantation development†2019

    • 著者名/発表者名
      Aoki Fugaku
    • 雑誌名

      Biology of Reproduction

      巻: 100 号: 1 ページ: 13-14

    • DOI

      10.1093/biolre/ioy201

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Minor zygotic gene activation is essential for mouse preimplantation development.2018

    • 著者名/発表者名
      Abe, K.-I., Funaya, S., Tsukioka, D., Kawamura, M., Suzuki, Y., Suzuki, M.G., Schultz, R.M. and Aoki, F.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      巻: 115 号: 29

    • DOI

      10.1073/pnas.1804309115

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Linker histone H1FOO regulates the chromatin structure in mouse zygotes.2018

    • 著者名/発表者名
      Funaya, S., Ooga, M., Suzuki, M.G. and Aoki, F.
    • 雑誌名

      FEBS Lett.

      巻: 592 号: 14 ページ: 2414-2424

    • DOI

      10.1002/1873-3468.13175

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] マウス着床前初期発生における遺伝子発現プログラムへのヒストン変異体H3.1/3.2の関与2020

    • 著者名/発表者名
      船屋智史、青木不学
    • 学会等名
      第113回 日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 全能期における遺伝子発現プログラムの調節機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      青木不学
    • 学会等名
      キックオフシンポジウム「全能性プログラム:デコーディングからデザインへ」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] H2A variants are involved in reprogramming of gene expression in preimplantation embryos and primordial germ cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Dai Tsukioka, Fugaku Aoki
    • 学会等名
      52nd Annual conference of Society for the Study of Reproduction.
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Involvement of linker histone variants in oogenesis2019

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Funaya, Yuria Kawabata, Fugaku Aoki
    • 学会等名
      52nd Annual conference of Society for the Study of Reproduction
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 着床前初期胚におけるDux familyの発現とその機能2019

    • 著者名/発表者名
      杉江拳太、青木不学
    • 学会等名
      第112回日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] マウス1細胞期胚のクロマチン構造へのリンカーヒストン変異体への関与2019

    • 著者名/発表者名
      船屋智史
    • 学会等名
      第112回日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 受精前後における遺伝子発現とヒストン変異体の変化について2018

    • 著者名/発表者名
      青木不学
    • 学会等名
      第41回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 繁殖生物学2020

    • 著者名/発表者名
      青木不学 他26名
    • 総ページ数
      351
    • 出版者
      株式会社インターズー
    • ISBN
      9784866711102
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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