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ゴノサイトにおけるクロマチンダイナミクスの解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K06616
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分43050:ゲノム生物学関連
研究機関東京大学

研究代表者

山中 総一郎  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (80711845)

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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードクロマチン / 生殖細胞 / エピジェネティクス / DNAメチル化 / ゴノサイト / 核サイズ / トランスポゾン / FISH
研究開始時の研究の概要

種の記憶は遺伝情報を格納した生殖細胞を通して次世代に継承される。近年、ゲノムだけでなくDNA修飾やヒストン修飾など、「エピゲノム」も次世代へと遺伝する例が報告されている。では、このエピゲノムは生殖細胞の中で何に支配されているのか?本研究では、マウス胎仔の生殖細胞をモデルにして「種が保持するクロマチン記憶の形成機構」を明らかにする。

研究成果の概要

生殖細胞は次世代に受け継がれる遺伝情報が格納された運搬体であり、その質的維持は種の存続に必須の働きを持つ。雄の生殖能の維持には精子幹細胞が重要な働きを持つことが知られているが、その精子幹細胞がどのような過程を経て分化しているかに関しては不明な点が多い。精子幹細胞の前駆細胞はゴノサイトと呼ばれ、この細胞ではクロマチンがダイナミックに変化することを本研究で見出してきた。さらに、ゴノサイトクロマチンの特異なダイナミクスに関与が疑われる因子群を抽出し、Morc1遺伝子に着目した。Morc1変異体個体を用いた解析からゴノサイトクロマチン動態の異常が発見され、現在さらなる分子機構の解析を行っている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

無精子症は男性不妊症の原因の約10%を占める。精子の供給源となる「精子幹細胞」の機能不全は無精子症の一つの病因として挙げられる。マウスにおいて、雄性不稔の表現型を示す変異体は多数存在するが、その根本的な原因が理解されている例は少ない。それら変異体の中には、精子幹細胞からの分化ではなく、精子幹細胞になる過程に異常があるケースがある。さらに、生殖細胞がいかなる過程を経て精子幹細胞へと成熟するかに関する知見は極めて乏しい。本研究では、この前駆細胞でのクロマチン変化の解析を行い、その特異な振る舞いを明らかにした。今後、この前駆細胞で起きるイベントがどのように生殖能の維持に寄与するかを解明する。

報告書

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

    (10件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] TRIM28 Expression on Dendritic Cells Prevents Excessive T Cell Priming by Silencing Endogenous Retrovirus2021

    • 著者名/発表者名
      Chikuma Shunsuke、Yamanaka Soichiro、Nakagawa So、Ueda Mahoko Takahashi、Hayabuchi Hodaka、Tokifuji Yukiko、Kanayama Masashi、Okamura Tadashi、Arase Hisashi、Yoshimura Akihiko
    • 雑誌名

      The Journal of Immunology

      巻: 206 号: 7 ページ: 1528-1539

    • DOI

      10.4049/jimmunol.2001003

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Broad Heterochromatic Domains Open in Gonocyte Development Prior to De Novo DNA Methylation2019

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka Soichiro、Nishihara Hidenori、Toh Hidehiro、Eijy Nagai Luis Augusto、Hashimoto Kosuke、Park Sung-Joon、Shibuya Aoi、Suzuki Ana Maria、Tanaka Yujiro、Nakai Kenta、Carninci Piero、Sasaki Hiroyuki、Siomi Haruhiko
    • 雑誌名

      Developmental Cell

      巻: 51 号: 1 ページ: 21-34

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2019.07.023

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ゴノサイトにおける一過的なトランスポゾン脱抑制のクロマチン基盤の解析2021

    • 著者名/発表者名
      名取達哉、関真秀、鳴海良平、足立淳、鈴木穣、塩見美喜子、山中総一郎
    • 学会等名
      第93回日本遺伝学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゴノサイト一過的なクロマチン弛緩を駆動する分子機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      名取達哉、関真秀、鈴木穣、塩見美喜子、山中総一郎
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ゴノサイトにおいてDNAメチル化関連因子Morc1タンパク質が担う核内動態2021

    • 著者名/発表者名
      中山弦、塩見美喜子、山中総一郎
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] シングルセルRNA-seq法を用いたゴノサイトにおけるクロマチン動態の解析2020

    • 著者名/発表者名
      名取達哉、関真秀、鈴木穣、塩見美喜子、山中総一郎
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] マウス胎仔期生殖細胞におけるクロマチンリプログラミング2019

    • 著者名/発表者名
      山中総一郎
    • 学会等名
      第21回日本RNA学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] シングルセルRNA-seq法を用いたゴノサイトにおけるクロマチン動態の解析2019

    • 著者名/発表者名
      山中総一郎
    • 学会等名
      第36回染色体ワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] 生化学2021

    • 著者名/発表者名
      山中総一郎
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      日本生化学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 東京大学 生物科学専攻 塩見研究室HP

    • URL

      http://www-siomilab.biochem.s.u-tokyo.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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