| 研究課題/領域番号 |
20K06605
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分43050:ゲノム生物学関連
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| 研究機関 | 東京大学 (2021-2022)
近畿大学 (2020) |
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研究代表者 |
冨川 順子 東京大学, 生命科学ネットワーク, 特任助教 (80534990)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 全能性 / ゲノム高次構造 / 核内高次構造 / 核内ゲノム高次構造 / 3D DNA-FISH / Hi-C / リボソームDNA / クロマチン高次構造 / エピゲノム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
卵子と精子が融合した受精卵は、全能性を獲得して初期胚発生の特定の時期までその性質を維持している。本研究では、マウス初期発生での最初の分化である全能性細胞からの胎仔、胎盤系列幹細胞への発生・分化段階に着目し、全能性細胞である2細胞期胚、胎仔側モデルであるEmbryonic stem（ES）細胞、胎盤側モデルであるTrophoblast stem（TS）細胞の三者の核内でのゲノムDNAの高次構造を比較・解析し、2細胞期胚に特異的なゲノム高次構造やそれに寄与するゲノム領域、タンパク因子の同定を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究ではマウスをモデルとして、２細胞期胚で見出された核内のDNA高次構造が全能性という性質にどのような役割を担っているのか検証することを目的とした。そのため、２細胞期胚で見出された染色体間インタラクションの可視化を試みるとともに、その構造形成に関わる因子の同定を目指した。3D DNA-FISH法により、ハブ状の17番染色体と11番染色体の領域との相互作用がみとめられた。 しかし、モチーフ解析からCux1タンパクの関与が示唆されたが、Cux1ノックアウトマウスは胎生9.5日の時点までは発生しており、全能性自体に関わる因子ではないことが明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
分化した体細胞の核を人為的に初期化（リプログラミング）する方法としては、体細胞核を除核した卵子に移植する方法、体細胞をES細胞と融合する方法、あるいは特定の転写因子群を体細胞に導入する方法が知られている。しかし、これらのリプログラミング法に比べて自然生殖での全能性獲得の効率は圧倒的に高い。つまり、自然生殖における全能性獲得の分子機構の解明は、正常発生におけるリプログラミング機構の理解だけでなく、体細胞核を効率よくリプログラミングする方法の開発につながり、良質なiPS細胞などを用いた再生医療への応用といった観点からも極めて重要といえる。
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