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Mgaバリアントの減数分裂時期特異的な産生の生物学的意義と分子メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K16147
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分48040:医化学関連
研究機関埼玉医科大学

研究代表者

浦西 洸介  埼玉医科大学, 医学部, 助教 (40783238)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード減数分裂 / PRC1.6 / Mga / Meiosin / Stra8 / bHLHZ / T-box / ES細胞 / 生殖細胞 / PRC1
研究開始時の研究の概要

私たちは、減数分裂期の生殖細胞において、Mgaの減数分裂期特異的なスプライシングが起こり、C末端が欠損したMgaの新規バリアント(MgaΔC)が発現していることを発見した。このMgaΔCはMaxとの結合領域(bHLH-LZ)を欠損しており、それ故、染色体上のE-box配列に結合することができない。ES細胞におけるMgaのbHLH-LZ領域欠損において、減数分裂関連遺伝子の上昇が見られることから、この、野生型MgaからMgaΔCへのスプライシング変化は生殖細胞の減数分裂起程において正に作用すると考えられる。そこで、本研究では、このMgaΔCの作用機序および発現機構を明らかにし、生殖細胞分化の分子機構の解明を目指す。

研究成果の概要

ES細胞や生殖細胞におけるMgaの機能は未だ不明な点が多く、生殖細胞の減数分裂開始におけるPRC1.6の制御機構は不明瞭であった。しかしながら、申請者はMgaが2つの異なるDNA結合領域を使い分け、より多くの減数分裂関連遺伝子を抑制していること、減数分裂を行う生殖細胞ではナンセンス依存的mRNA分解機構が抑制されていることを利用し、野生型Mgaに対してドミナントネガティブに働く生殖細胞特異的MgaSVを産生している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

Mgaの下流標的遺伝子や、MgaによるPRC1.6制御機構が明らかになったことによって、配偶子形成や減数分裂開始における分子メカニズムの解明の大きな一歩となった。また、Mgaは多種多様ながんで変異が報告されており、今回の研究で見つかった知見はMga変異型のがんの病態解明にもポジティブな波及効果をもたらすと考えられる。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Repression of germline genes by PRC1.6 and SETDB1 in the early embryo precedes DNA methylation-mediated silencing2021

    • 著者名/発表者名
      Mochizuki K, Sharif J, Shirane K, Uranishi K, Bogutz AB, Janssen SM, Suzuki A, Okuda A, Koseki H, Lorincz MC.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12(1) 号: 1 ページ: 7020-7020

    • DOI

      10.1038/s41467-021-27345-x

    • 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] Two DNA binding domains of MGA act in combination to suppress ectopic activation of meiosis-related genes in mouse embryonic stem cells2021

    • 著者名/発表者名
      Uranishi K, Hirasaki M, Kitamura Y, Mizuno Y, Nishimoto M, Suzuki A, Okuda A.
    • 雑誌名

      Stem Cells

      巻: 39(11) 号: 11 ページ: 1435-1446

    • DOI

      10.1002/stem.3433

    • 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] Identification of germ cell-specific Mga variant mRNA that promotes meiosis via impediment of a non-canonical PRC12021

    • 著者名/発表者名
      Kitamura Y, Uranishi K, Hirasaki M, Nishimoto M, Suzuki A, Okuda A.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11(1) 号: 1 ページ: 9737-9737

    • DOI

      10.1038/s41598-021-89123-5

    • 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
  • [学会発表] MgaはbHLHZ領域を介してMeiosin-Stra8シグナルを制御することによっ て減数分裂移行を抑制する2021

    • 著者名/発表者名
      浦西洸介 北村友佳 鈴木歩 平崎正孝 西本正純 奥田晶彦
    • 学会等名
      第44回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] MAXによるマウス生殖細胞の減数分裂開始制御機構2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木歩 浦西洸介 北村友佳 平崎正孝 西本正純 奥田晶彦
    • 学会等名
      第44回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Identification of meiotic germ cell-specific Mga splice variant that functions as a negative regulator of non-canonical PRC1 leading to the promotion of meiotic onset2020

    • 著者名/発表者名
      Kitamura Y, Uranishi K, Hirasaki M, Nishimoto M, Suzuki A and Okuda A
    • 学会等名
      ISSCR 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Generation of meiotic germ cell-specific Mga splice variant for promoting meiotic onset via inactivation of non-canonical PRC12020

    • 著者名/発表者名
      Kitamura Y, Uranishi K, Hirasaki M, Nishimoto M, Suzuki A and Okuda A
    • 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: 2023-01-30  

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