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哺乳類生殖細胞における減数分裂開始時のクロマチン高次構造変換メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K06642
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44010:細胞生物学関連
研究機関熊本大学

研究代表者

高田 幸  熊本大学, 発生医学研究所, 助教 (40392013)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード哺乳類 / 減数分裂 / コヒーシンタンパク質 / インスレータータンパク質 / クロマチン / コヒーシン タンパク質 / クロマチン高次構造 / インスレーター結合タンパク質
研究開始時の研究の概要

減数第一分裂期では、体細胞分裂期にある細胞とは異なった、特有の染色体動態及び構造変換が認められる。しかし、体細胞分裂を行う生殖幹細胞から、減数分裂期にある生殖細胞への遷移期の複雑な染色体の挙動と、それに伴った核内クロマチン高次構造のスイッチング機構には不明な点が多い。
本研究では、マウスにおける減数分裂型インスレーターおよびコヒーシンタンパク質それぞれの相互作用因子及び生殖細胞核内における結合領域を同定することにより、生殖細胞系列におけるクロマチン高次構造のスイッチング機構を明らかにする。

研究成果の概要

本研究は、哺乳類における体細胞系列から生殖細胞系列への核内クロマチン高次構造変換機構の解明を目的とする。 減数第一分裂期では、体細胞分裂期にある細胞とは異なった、特有の染色体動態及び構造変換が認められる。しかし、体細胞分裂を行う生殖幹細胞から、減数分裂期にある生殖細胞への遷移期の複雑な染色体の挙動と、それに伴った核内クロマチン高次構造の変換機構には不明な点が多い。そこで、本研究では減数分裂型インスレーターおよびコヒーシンタンパク質に焦点を当て、それぞれの相互作用因子の探索、生殖細胞核内における結合領域のゲノムワイドな同定により、この機構を明らかにする。

研究成果の学術的意義や社会的意義

体細胞分裂により増殖した生殖幹細胞が減数分裂期へエントリーする遷移期の複雑な染色体の挙動と、それに伴う核内クロマチン高次構造のスイッチング機構には不明な点が多い。解析対象となる細胞集団が生体内においてごく少数であることから、我々は高い純度で効率よくサンプルを確保する手法を確立し、さまざまなアプリケーションに対応できるようにできたことは非常に大きい進歩である。本研究課題による成果をもとにした基礎医学的な理解が、社会問題となっているヒトの不妊疾患の原因究明や創薬・治療法確立の基盤になると考えている。

報告書

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

    (3件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件)

  • [雑誌論文] Meiosis-specific ZFP541 repressor complex promotes developmental progression of meiotic prophase towards completion during mouse spermatogenesis2021

    • 著者名/発表者名
      Horisawa-Takada Yuki et al.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 号: 1 ページ: 3184-3184

    • DOI

      10.1038/s41467-021-23378-4

    • 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] Maintenance DNA methylation in pre-meiotic germ cells regulates meiotic prophase by facilitating homologous chromosome pairing2021

    • 著者名/発表者名
      Takada Yuki、Yaman-Deveci Ruken、Shirakawa Takayuki、Sharif Jafar、Tomizawa Shin-ichi、Miura Fumihito、Ito Takashi、Ono Michio、Nakajima Kuniko、Koseki Yoko、Shiotani Fuyuko、Ishiguro Kei-ichiro、Ohbo Kazuyuki、Koseki Haruhiko
    • 雑誌名

      Development

      巻: 148 号: 10

    • DOI

      10.1242/dev.194605

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Meiotic cohesins mediate initial loading of HORMAD1 to the chromosomes and coordinate SC formation during meiotic prophase2020

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara Yasuhiro、Horisawa-Takada Yuki、Inoue Erina、Tani Naoki、Shibuya Hiroki、Fujimura Sayoko、Kariyazono Ryo、Sakata Toyonori、Ohta Kunihiro、Araki Kimi、Okada Yuki、Ishiguro Kei-ichiro
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 16 号: 9 ページ: e1009048-e1009048

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1009048

    • 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 / 国際共著

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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