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始原生殖細胞のゲノム安定性を保障するクロマチン制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 20K15805
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分44020:発生生物学関連
研究機関神戸大学

研究代表者

巳波 孝至  神戸大学, 理学研究科, 助教 (70834969)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード始原生殖細胞 / クロマチン / C. elegans / 線虫
研究開始時の研究の概要

始原生殖細胞は生殖細胞(精子や卵など)の元となる細胞である。始原生殖細胞は形成後、遺伝情報を保持するために大規模な転写抑制状態が保たれている。特に線虫C. elegansでは、転写抑制制御に伴って高密度に凝集した染色体構造が形成される。本研究では、この構造の形成に不可欠なクロマチン制御因子としてクロモドメイン蛋白質MRG-1に注目した解析を進める。MRG-1と協調してクロマチン制御に関与する因子を同定するとともに、線虫始原生殖細胞における染色体動態のライブイメージング系を確立し、その経時的な変化を明らかとすることで、始原生殖細胞のゲノム安定性を保障するクロマチン制御機構の全容を明らかとする。

研究成果の概要

始原生殖細胞は生殖細胞(精子や卵など)の元となる細胞である。始原生殖細胞は形成後、遺伝情報を保持するために大規模な転写抑制状態が保たれている。特に線虫C. elegansでは、転写抑制制御に伴って高密度に凝集した染色体構造が形成される。
本研究では、この構造の形成に不可欠なクロモドメイン蛋白質MRG-1と協調的に機能する因子として、ヒストンアセチル化酵素CBP-1、ジンクフィンガー蛋白質ZFP-1を同定した。
また、MRG-1を介したクロマチン制御が体細胞においても重要であり、MRG-1の欠失が転写因子DAF-16を起点としたストレス応答反応を引き起こすことを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、MRG-1と協調して機能するクロマチン制御因子としてZFP-1を見出した。ZFP-1の機能するヒストンH3K79メチル化修飾は線虫においては知見が乏しく、その機能の解明は始原生殖細胞におけるクロマチン制御の理解につながることが期待される。
また、本研究では体細胞性MRG-1の欠失に起因するクロマチン制御の異常がストレス応答系を活性化させることを見出した。これは染色体動態の異常を感知する新規のストレス応答系が存在する可能性を示している。

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

    (8件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] The germ cell‐specific TAP‐like protein NXF‐2 forms a novel granular structure and is required for tra‐2 3′ UTR‐dependent mRNA export in Caenorhabditis elegans2022

    • 著者名/発表者名
      Miwa Takashi、Ohtani Keigo、Inoue Kunio、Sakamoto Hiroshi
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 27 号: 10 ページ: 621-628

    • DOI

      10.1111/gtc.12978

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 線虫C. elegansにおいて生殖細胞特異的なTAP様蛋白質NXF-2は新規のRNPを形成しtra-2 3'UTR依存的なmRNA核外輸送に必要である2023

    • 著者名/発表者名
      巳波孝至, 大谷啓吾, 井上邦夫, 坂本博
    • 学会等名
      関西地区線虫勉強会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 線虫C. elegansの生殖細胞において、TAP様蛋白質NXF-2は新規のRNP顆粒を形成し、3'非翻訳領域依存的にmRNAを核外へと輸送する2023

    • 著者名/発表者名
      巳波孝至, 大谷啓吾, 井上邦夫, 坂本博
    • 学会等名
      第3回有性生殖研究会「生殖の多様性」
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 線虫C. elegansにおいて生殖細胞特異的なTAP様蛋白質NXF-2は新規のRNPを形成しtra-2 3’UTR依存的なmRNA核外輸送に必要である2022

    • 著者名/発表者名
      巳波孝至, 大谷啓吾, 井上邦夫, 坂本博
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] The RNA transport-related factor NXF-2 forms a novel granular structure in C. elegans germ cells2021

    • 著者名/発表者名
      大谷啓悟、巳波孝至、井上邦夫、坂本博
    • 学会等名
      第22回日本RNA学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 線虫C. elegansにおいてクロモドメイン蛋白質MRG-1の阻害はストレス応答系の活性化に伴う成長遅延を誘導する2021

    • 著者名/発表者名
      巳波孝至、井上邦夫、坂本博
    • 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] RNA輸送関連因子NXF-2の機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      大谷 啓悟 , 巳波 孝至 , 井上 邦夫 , 坂本 博
    • 学会等名
      関西地区線虫勉強会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] The RNA transport-related factor NXF-2 forms a novel granule structure in C. elegans germ cells2020

    • 著者名/発表者名
      大谷 啓悟 , 巳波 孝至 , 井上 邦夫 , 坂本 博
    • 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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