| 研究課題/領域番号 |
20K07228
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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48010:解剖学関連
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| 研究機関 | 横浜市立大学 |
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研究代表者 |
黒羽 一誠 横浜市立大学, 医学部, 助教 (50580015)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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 | 精子幹細胞 / 翻訳制御 / エピジェネティクス / 転写後制御 / lncRNA / long non-cording RNA / 分化制御 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
精子幹細胞が自己複製能を不可逆的に喪失し、精子形成へ向けて運命決定される一時期において、大規模なゲノム修飾が引き起こされる転換点が存在する。この大規模なゲノム修飾を起こすための鍵となる酵素(Dnmt3aとGLPタンパク質)の増加は、転写以後の段階で制御されることが示唆されている。本研究は、この転換点における転写後制御の実態を明らかにするため、1) mRNAの翻訳、2) タンパク質またはmRNAの分解、3) mRNA修飾、による制御の可能性について解析する。これにより、精子幹細胞の分化開始を規定する品質制御機構が明らかになるだけでなく、 不妊症の原因解明やその治療への応用も期待される。
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| 研究成果の概要 |
精子幹細胞では、自己複製能を不可逆的に喪失し精子形成へ向けて運命決定される一時期において、転写後レベルで起こる複数のゲノム修飾酵素の発現上昇に伴って大規模なゲノム修飾の変動が引き起こされる。本研究は、これらゲノム修飾酵素群の発現上昇に関わる転写後制御機構を明らにすることを目指した。結果、1) mRNAの核外輸送と局在化、2) 精子幹細胞の分化移行に伴うタンパク質合成全般の上昇、およびmTORの活性化、の直接的な影響によって誘導されていないことが明らかとなった。これは、ゲノム修飾酵素の蓄積が、タンパク質合成全般の変動に付随するというより、何か選択的な制御機構によって達成されていることを示唆する。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ゲノム修飾酵素の翻訳制御は、精子幹細胞から分化細胞の移行に必要なエピジェネティクス制御の上流にあると考えられ、そのメカニズムを理解することで、成体幹細胞に対して広く適用可能な『細胞運命の決定機構』を翻訳制御の視点で明らかにできると考えられる。これを達成することは、再生医療研究に重要なだけでなく、「多細胞生物における様々な種類の細胞がどのように生み出されるのか」といった生物学における根本の問いの解明につながると期待される。
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