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DNAメチローム改変によるニワトリのエピゲノム育種

研究課題

研究課題/領域番号 20K05226
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27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

金岡 英徳  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (30631973)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード蛍光イメージング / DNA修復 / DNA損傷 / 蛍光プローブ / エピジェネティクス / DNAメチル化 / ストレス応答 / ニワトリ始原生殖細胞 / 始原生殖細胞
研究開始時の研究の概要

哺乳類ではエピジェネティクスの遺伝メカニズムとしてリプログラミングとゲノムインプリンティング(ゲノム刷り込み)が広く知られているが、鳥類ではこのようなエピジェネティック制御が起こるのか様々な議論がなされている。経済動物として重要なニワトリの量的形質は、多くの遺伝子を同時に抑制するゲノムインプリンティングにより制御されている可能性が示されている。このような鳥類におけるエピジェネティクスの制御は、その存在の可能性は示されているもののメカニズムは全く解明されていない。本研究ではニワトリ始原生殖細胞のエピゲノム、特にDNAメチローム変化を追跡することにより、その疑問の解明に挑む。

研究成果の概要

本研究ではニワトリ始原生殖細胞のエピジェネティクスの状態を蛍光イメージングにより解析するために、環境ストレス(DNA損傷)を検出するプローブを新たに開発した。
本研究で開発した新規プローブのシグナルはDNA損傷マーカーと高い局在を示した。このプローブを改変しシグナル部位をラベル化すれば、外部環境の変化に影響を受けやすいゲノム領域を同定でき、育種に有用なエピゲノム領域の同定につながると期待できる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

DNA損傷を検出するために修復因子RAP80と翻訳後修飾因子SUMOを利用したBiFCプローブを開発し解析を行った。BiFCプローブは外部から薬剤によるDNA損傷を与えなくても蛍光シグナルを発しており、内在的に起こる微弱なDNA損傷を検出していることがわかった。これまで免疫染色等の手法を用いなければ検出できなかった損傷を本研究で開発したBiFCプローブを用いることで、より明確に検出することができた。また、BiFCプローブの局在はDNA損傷によりダイナミックに変化していることがわかり、DNA修復の基礎的解析に利用できる可能性もある。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021 2020

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 1件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Recent advances in animal cell technologies for industrial and medical applications2022

    • 著者名/発表者名
      Horie Masanobu、Yamano-Adachi Noriko、Kawabe Yoshinori、Kaneoka Hidenori、Fujita Hideaki、Nagamori Eiji、Iwai Ryosuke、Sato Yasushi、Kanie Kei、Ohta Seiichi、Somiya Masaharu、Ino Kosuke
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: - 号: 6 ページ: 509-514

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2022.03.005

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Regulatory mechanism of chicken lysozyme gene expression in oviducts examined using transgenic technology2021

    • 著者名/発表者名
      Kojima Yusuke、Okuzaki Yuya、Nishijima Ken-ichi、Moriwaki Shuichiro、Asai Seiya、Kaneoka Hidenori、Iijima Shinji
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 131 号: 4 ページ: 453-459

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2020.11.011

    • NAID

      40022545312

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] DNA損傷応答を可視化する分割蛍光タンパク質レポーターの開発2022

    • 著者名/発表者名
      金岡 英徳、渡邉 愛梨、深田 梨沙子、田代 佑輝、清中 茂樹
    • 学会等名
      第35回日本動物細胞工学会2022年度大会(JAACT2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] DNA修復機構における核内相分離構造体を可視化可能な新規蛍光プローブの開発2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉 愛梨、深田 梨沙子、田代 有輝、金岡 英徳、清中 茂樹
    • 学会等名
      第16回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 分割蛍光タンパク質プローブによるDNA損傷応答イメージング2022

    • 著者名/発表者名
      金岡 英徳、渡邉 愛梨、田代 有輝、深田 梨沙子、清中 茂樹
    • 学会等名
      第53回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 核内相分離構造形成メカニズムの解明(1):新規タンパク質プローブの開発2022

    • 著者名/発表者名
      金岡英徳、深田梨沙子、渡邉愛梨、清中茂樹
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 核内相分離構造形成メカニズムの解明(2):可視化プローブを用いたDNA修復fociの解析2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉愛梨、深田梨沙子、金岡英徳、清中茂樹
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] RAP80-SUMO相互作用が制御するDNA修復fociの動態解析2021

    • 著者名/発表者名
      深田梨沙子、渡邉愛梨、金岡英徳、清中茂樹
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] DNA修復機構解明を目指した分割蛍光タンパク質プローブによる細胞内イメージング2021

    • 著者名/発表者名
      深田梨沙子、小川大輝、神谷凌、金岡英徳、清中茂樹
    • 学会等名
      iACEシンポジウム2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] DNA修復部位の可視化・制御機構解明を目指した蛍光タンパク質プローブの開発2021

    • 著者名/発表者名
      深田梨沙子、小川大輝、神谷凌、金岡英徳、清中茂樹
    • 学会等名
      日本化学会第101春季大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 生体機能を調節するタンパク質翻訳語修飾の解析2020

    • 著者名/発表者名
      金岡英徳
    • 学会等名
      動物細胞工学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DNA二重鎖切断修復でのfoci形成におけるSUMOタンパク質の機能解明2020

    • 著者名/発表者名
      深田梨沙子、小川大輝、神谷凌、金岡英徳、清中茂樹
    • 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

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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