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Maxタンパク質による減数分裂開始抑制とその抑制解除の為の分子メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H03426
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分48040:医化学関連
研究機関埼玉医科大学

研究代表者

奥田 晶彦  埼玉医科大学, 医学部, 教授 (60201993)

研究分担者 鈴木 歩  埼玉医科大学, 医学部, 講師 (80639708)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2019年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワード生殖細胞 / ES細胞 / 減数分裂 / 非典型的PRC1 / Max / PRC1 / Mga / 体細胞分裂
研究開始時の研究の概要

私たちは、最近、ES細胞が、生殖細胞ではないにも関わらず減数分裂を開始する潜在能力を有し、そのES細胞における異所性の減数分裂は、専らMycのパートナー因子として知られているMaxがMycとは無関係に抑制していること、さらには、それと同じ分子メカニズムが生殖細胞における生理的な減数分裂の開始時期の制御にも関係していることを示唆するデータを得ている。本研究では、それらの研究成果を土台として、生殖細胞の減数分裂開始の為の分子基盤の全容の解明を目指す。

研究成果の概要

私たちは、以前、非典型的なPRC1複合体の一つ(PRC1.6)が、体細胞分裂時期にある生殖細胞において減数分裂が起こらないように減数分裂関連遺伝子群の発現を強力に抑えていること、及び、同複合体がES細胞において異所的に減数分裂が起こらないように働いていることも明らかにしていた。本研究課題において、私たちは、生殖細胞が減数分裂を開始する際に、PRC1.6の構成因子の一つであるMaxの発現を減らす及びPRC1.6の形成に対してドミナントネガティブに働くMgaタンパク質を産生することを明らかにした。加えて、PRC1.6におけるMgaが持つ2つのDNA結合領域の重要性について明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

哺乳動物の生殖細胞が体細胞分裂により活発に増殖するのを止めて減数分裂を開始する仕組みについてはほとんどわかっていない。本研究では、生殖細胞がPRC1.6複合体の機能を不活化することで減数分裂の開始を可能にしていることとの確定的な証拠を得たことに加え、PRC1.6の構成因子であるMax及びMgaをターゲットとした少なくとも2つの異なる機構により、生理的にPRC1.6の不活化が達成されていることを明らかにした。これらの成果により、減数分裂の開始機構についての研究を進展させたのみならず、男性不妊が危険因子の一つとされている精巣腫瘍の原因の解明の為の一つの基盤を提供できたと考えている。

報告書

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

    (20件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Fred Hutchison Cancer Research Center(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Fred Hutchison Cancer Research Center(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Fred Hutchison Cancer Research Center(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Two DNA binding domains of MGA act in combination to suppress ectopic activation of meiosis-related genes in mouse embryonic stem cells2021

    • 著者名/発表者名
      Uranishi K, Hirasaki M, Kitamura Y, Mizuno Y, Nishimoto M, Suzuki A, Okuda A.
    • 雑誌名

      Stem Cells

      巻: 39(11) 号: 11 ページ: 1435-1446

    • DOI

      10.1002/stem.3433

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification of germ cell-specific Mga variant mRNA that promotes meiosis via impediment of a non-canonical PRC12021

    • 著者名/発表者名
      Kitamura Y, Uranishi K, Hirasaki M, Nishimoto M, Suzuki A, Okuda A.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11(1) 号: 1 ページ: 9737-9737

    • DOI

      10.1038/s41598-021-89123-5

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Repression of germline genes by PRC1.6 and SETDB1 in the early embryo precedes DNA methylation-mediated silencing2021

    • 著者名/発表者名
      Mochizuki K, Sharif J, Shirane K, Uranishi K, Bogutz AB, Janssen SM, Suzuki A, Okuda A, Koseki H, Lorincz MC.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12(1) 号: 1 ページ: 7020-7020

    • DOI

      10.1038/s41467-021-27345-x

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of Pparγ1 deletion on late-stage murine embryogenesis and cells that undergo endocycle2021

    • 著者名/発表者名
      Nakano Takanari、Aochi Hidekazu、Hirasaki Masataka、Takenaka Yasuhiro、Fujita Koji、Tamura Masaru、Soma Hiroaki、Kamezawa Hajime、Koizumi Takahiro、Shibuya Hirotoshi、Inomata Reiko、Okuda Akihiko、Murakoshi Takayuki、Shimada Akira、Inoue Ikuo
    • 雑誌名

      Developmental Biology

      巻: 478 ページ: 222-235

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2021.07.003

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Predicting the radiosensitivity of HPV-negative oropharyngeal squamous cell carcinoma using miR-130b2021

    • 著者名/発表者名
      Inoue Hitoshi、Hirasaki Masataka、Kogashiwa Yasunao、Kuba Kiyomi、Ebihara Yasuhiro、Nakahira Mitsuhiko、Sakai Akihiro、Okuda Akihiko、Sugasawa Masashi
    • 雑誌名

      Acta Oto-Laryngologica

      巻: 1 号: 6 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1080/00016489.2021.1897160

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transformation of normal cells by aberrant activation of YAP via cMyc with TEAD2019

    • 著者名/発表者名
      Nishimoto Masazumi、Uranishi Kousuke、Asaka Masamitsu N.、Suzuki Ayumu、Mizuno Yosuke、Hirasaki Masataka、Okuda Akihiko
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 10933-10933

    • DOI

      10.1038/s41598-019-47301-6

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification and characterization of splenic adherent cells forming densely‐packed colonies2019

    • 著者名/発表者名
      Hirasaki Masataka、Mizuno Yosuke、Ida Yui、Murakoshi Takayuki、Okuda Akihiko、Kotani Norihiro
    • 雑誌名

      Development, Growth & Differentiation

      巻: 印刷中 号: 4 ページ: 283-293

    • DOI

      10.1111/dgd.12605

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] MgaはbHLH領域を介してMeiosin-Stra8シグナルを制御することによって減数分裂移行を抑制する2021

    • 著者名/発表者名
      浦西洸介、北村友佳、鈴木 歩、平崎正孝、西本正純、奥田晶彦
    • 学会等名
      第44回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] MAXによるマウス生殖細胞の減数分裂開始制御機構2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木 歩、浦西洸介、北村友佳、西本正純、奥田晶彦
    • 学会等名
      第44回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Identification of meiotic germ cell-specific Mga variant that functions as a negative regulator of non-canonical PRC1 leading to the promotion of meiotic onset2020

    • 著者名/発表者名
      Yuka Kitamura, Kousuke Uranishi, Masataka Hirasaki, Masazumi Nishimoto, Ayumu Suzuki, Akihiko Okuda
    • 学会等名
      International Society of Stem Cell Research-annual meeting (ネット開催)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mammalian germ cell meiotic initiation is regulated by MAX2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木 歩 , 浦西 洸介 , 北村 友佳 , 水野 洋介 , 西本 正純 , 奥田 晶彦
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Generation of meiotic germ cell-specific Mga splice variant for promoting meiotic onset via inactivation of non-canonical PRC12020

    • 著者名/発表者名
      北村 友佳 , 浦西 洸介 , 平崎 正孝, 西本 正純 , 鈴木 歩 , 奥田 晶彦
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 脾臓組織培養により出現するコロニー形成接着細胞の解析2019

    • 著者名/発表者名
      小谷典弘、平崎正孝、水野洋介、井田 唯、村越隆之、奥田晶彦
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Yapの異常な活性化による形質転換はYap/TEAD複合体によるcMyc遺伝子の転写亢進による2019

    • 著者名/発表者名
      西本正純、浦西洸介、浅賀正充、鈴木 歩、水野洋介、平崎正孝、奥田晶彦
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 生殖細胞特異的なMgaバリアントが減数分裂開始を誘導する2019

    • 著者名/発表者名
      北村友佳、浦西洸介、鈴木 歩、平崎正孝、西本正純、奥田晶彦
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] MaxノックアウトES細胞は哺乳類で減数分裂の開始機構を研究する有用なツールである2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木 歩、浦西洸介、北村友佳、平崎正孝、西本正純、奥田晶彦
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] ゲノム基礎医学

    • URL

      http://www.saitama-med.ac.jp/uinfo/biomedsci/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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