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ヒト生命萌芽の分子機構の解明~生殖補助医療の向上及び安全性を目指して~

研究課題

研究課題/領域番号 21791581
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 産婦人科学
研究機関独立行政法人国立成育医療研究センター

研究代表者

山田 満稔  独立行政法人国立成育医療研究センター, 生殖・細胞医療研究部, 共同研究員 (40383864)

研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2010年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2009年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード生殖医学 / Hmgp / 着床周辺期胚発生 / RNA干渉性 / ES細胞 / 胚性遺伝子活性化 / 新規遺伝子 / 転写因子 / ECAT遺伝子 / 着床前期特異的 / siRNA / 着床周辺期発生 / RNA干渉法 / ヒト幹細胞 / 胎児発育 / 胎盤 / 胎児治療 / High mobility groupタンパク質
研究概要

これまでに行われたマウス着床前期胚の遺伝子発現プロファイリングの結果、未受精卵では停止していた遺伝子発現は受精後に胚性ゲノム活性化により再開され、ステージ特異的な発現がグローバルに観察されている。胚性ゲノムの活性化のステージ初期から特異的に発現している転写因子は、その後の転写増幅に重要な役目を果たしている可能性がある。しかし一方で、着床前期特異的に発現している遺伝子はわずかにZscan4のみが報告されているだけである。着床前期における遺伝子発現レベルの制御機構は未だ解明されておらず、これを明らかにすることは初期胚発生のメカニズムのみならず、分化全能性のメカニズムの解明に繋がると考えられる。そこでマウス着床前期胚の遺伝子発現プロファイリングデータおよびUnigene cDNA libraryにおけるマウス各臓器のExpressed sequence tag発現頻度を解析することにより、着床前期特異的に発現する新規遺伝子を抽出した。その中でも二つのhigh-mobility-group boxを持つクロマチンタンパクHmgpi(an HMG-box protein, preimplantation-embryo-specific)を研究対象とし、その発現と機能を明らかにすることを目的とした。
Hmgpiは胚性ゲノムの活性化に伴い胚性に転写される一方、着床後には転写されなかった。HMGPIタンパクはmRNAレベルから遅れて4細胞期から発現し、以後の着床前期胚のすべての期間を通して高い発現を持続した。興味深いことにHMGPIタンパクは胚盤胞の内細胞塊および栄養外胚葉の両方に発現し、胚盤胞期において細胞質から核内へと局在を移行させた。このことは胚盤胞期以前と以後でHmgpiが異なる機能を有していることを示唆する。siRNA(siHmgpi)を用いてHmgpiの転写レベルを抑制すると、着床前期胚の胚発生の低下および着床不全を引き起こした。さらにHmgpiの転写抑制は胚性幹細胞の樹立につながる胚盤胞のin vitrooutgrowthを低下させた。siHmgpiを注入した胚から発生した胚盤胞について、内細胞塊および栄養外胚葉のマーカーであるOct4、NanogおよびCdx2で免疫組織染色を行うといずれの発現も低下しており、内細胞塊および栄養外胚葉におけるBrdUの取り込みも低下していた。従って、内細胞塊および栄養外胚葉のいずれの細胞の発生にもHmgpiが不可欠であると考えられた。
これらの解析結果から初期胚発生においてHmgpiが重要な役割を果たしていることが明らかとなった。今後ノックアウトマウスの作製、あるいは、Hmgpiが結合するcofactorや上流、下流の遺伝子ネットワークを解析することにより、Hmgpiの機能解明に努めたい。また、これらの研究を通じて、健常な胚盤胞、ES細胞の樹立、未分化性の維持および分化するための培養方法を改善することができると考えている。

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (17件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Involvement of a novel preimplantation-specific gene encoding the high mobility group box protein Hmgpi in early embryonic development2010

    • 著者名/発表者名
      Yamada M, Hamatani T, Akutsu H, Chikazawa N, Kuji N, Yoshimura Y, Umezawa A.
    • 雑誌名

      Human Molecular Genetics

      巻: 19(3) 号: 3 ページ: 480-493

    • DOI

      10.1093/hmg/ddp512

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Involvement of a novel preimplantation-specific gene encoding the high mobility group box protein Hmgpi in early embryonic development.2010

    • 著者名/発表者名
      山田満稔、浜谷敏生, ほか
    • 雑誌名

      Human Molecular Genetics VOL.13

      ページ: 480-493

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Maintenance of pluripotency and self-renewal ability of mouse embryonic stem cells in the absence of tetraspanin CD9.2009

    • 著者名/発表者名
      三浦巧、阿久津英憲、山田満稔, ほか
    • 雑誌名

      Differentiation 78巻

      ページ: 137-142

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Age-associated alteration of telomere biology in mouse oocytes2011

    • 著者名/発表者名
      Yamada M, Hamatani T, Akutsu H, Fukunaga T, Kuji N, Yoshimura Y
    • 学会等名
      American Society for Reproductive Medicine 67th Annual Meeting
    • 発表場所
      Orlando, USA
    • 年月日
      2011-10-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 着床前期特異的新規遺伝子Hmgpiによる着床周辺期発生の制御機構2011

    • 著者名/発表者名
      山田満稔、浜谷敏生、阿久津英憲、近澤奈々、久慈直昭、青木大輔、吉村泰典
    • 学会等名
      第63回日本産科婦人科学会学術講演会
    • 発表場所
      大阪国際会議場
    • 年月日
      2011-08-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 着床前期特異的新規遺伝子Hmgpiによる着床周辺期発生の制御機構2010

    • 著者名/発表者名
      山田満稔、浜谷敏生、阿久津英憲、奥村典子、持丸佳之、浅田弘法、久慈直昭、青木大輔、吉村泰典
    • 学会等名
      第51回日本哺乳動物卵子学会学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ
    • 年月日
      2010-05-30
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 着床前期特異的新規遺伝子Hmgpiによる着床周辺期発生の制御機構2010

    • 著者名/発表者名
      山田満稔、浜谷敏生、阿久津英憲、奥村典子、持丸佳之、高野光子、浅田弘法、久慈直昭、梅澤明弘、吉村泰典
    • 学会等名
      第51回日本哺乳動物卵子学会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ
    • 年月日
      2010-05-30
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 着床前期特異的新規遺伝子Hmgpによる着床周辺期発生の制御機構2010

    • 著者名/発表者名
      山田満稔、浜谷敏生、阿久津英憲、奥村典子、持丸佳之、浅田弘法、久慈直昭、青木大輔、吉村泰典第
    • 学会等名
      62回日本産科婦人科学会学術講演会
    • 発表場所
      東京国際フォーラム
    • 年月日
      2010-05-10
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Identification of a novel gene encoding a high mobility group box protein and its specific expression and essential role during preimplantation development2010

    • 著者名/発表者名
      Yamada, M, Hamatani, T, Akutsu, H, Chikazawa, N, Kuji, N, Yoshimura, Y, Umezawa, A.
    • 学会等名
      1st State Key Laboratory of Reproductive Biology (SKLRB) Symposia
    • 発表場所
      Beijing Friendship Hotel
    • 年月日
      2010-05-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 着床前期特異的新規遺伝子Hmgpによる着床周辺期発生の制御機構2010

    • 著者名/発表者名
      山田満稔、浜谷敏生、阿久津英憲、奥村典子、持丸佳之、浅田弘法、久慈直昭、青木大輔、吉村泰典
    • 学会等名
      第62回日本産科婦人科学会学術講演会
    • 発表場所
      東京国際フォーラム
    • 年月日
      2010-04-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Involvement of a novel preimplantation-specific gene encoding the high mobility group box protein Hmgpi in early embryonic development2010

    • 著者名/発表者名
      Yamada M, Hamatani T, Akutsu H, Chikazawa N, Ogawa S, Okumura N, Mochimaru Y, Kuji N, Aoki D, Yoshimura Y, Umezawa A.
    • 学会等名
      The 26th Annual Meeting of the European Society of Human Reproduction and Embryology
    • 発表場所
      Roma, Italy
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Involvement of a novel preimplantation-specific gene encoding the high mobility group box protein Hmgpi in early embryonic development2010

    • 著者名/発表者名
      Yamada M Hamatani T, Akutsu H, Chikazawa N, Kuji N, Yoshimura Y, Umezawa A.
    • 学会等名
      The 1st State Key Laboratory of Reproductive Biology(SKLRB) Symposia
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Involvement of a novel preimplantation-specific gene encoding the high mobility group box protein Hmgpi in early embryonic development2010

    • 著者名/発表者名
      Yamada, M, Hamatani, T, Akutsu, H, Chikazawa, N, Ogawa, S, Okumura, N, Mochimaru, Y, Kuji, N, Aoki, D, Yoshimura, Y, Umezawa, A.
    • 学会等名
      26^<th> Annual Meeting of the European Society of Human Reproduction and Embryology
    • 発表場所
      Rome
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 着床前期特異的新規遺伝子Hmgpによる着床周辺期発生の制御機構2009

    • 著者名/発表者名
      山田満稔
    • 学会等名
      第54回日本生殖医学会総会および学術講演会
    • 発表場所
      ANAクラウンプラザホテル金沢(石川県)
    • 年月日
      2009-11-22
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Identification of a novel gene encoding a high mobility group box protein and its specific expression and essential role during preimplantation development2009

    • 著者名/発表者名
      Yamada M
    • 学会等名
      American Society for Reproductive Medicine〓65th Annual Meeting
    • 発表場所
      Georgia World CongressCenter (Atlanta, Georgia, USA,)
    • 年月日
      2009-10-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 着床前期胚に特異的に発現する新規遺伝子Hmgpの発現および機能解析2009

    • 著者名/発表者名
      山田満稔、浜谷敏生、阿久津英憲、持丸佳之、高野光子、浅田弘法、久慈直昭、青木大輔、梅澤明弘、吉村泰典
    • 学会等名
      第50回日本哺乳動物卵子学会
    • 発表場所
      都市センターホテル
    • 年月日
      2009-05-09
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 着床前期胚に特異的に発現する新規遺伝子Hmgpの発現および機能解析2009

    • 著者名/発表者名
      山田満稔
    • 学会等名
      第50回日本哺乳動物卵子学会
    • 発表場所
      都市センターホテル(東京都)
    • 年月日
      2009-05-09
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 着床前期胚に特異的に発現する新規遺伝子Hmgpの発現および機能解析2009

    • 著者名/発表者名
      山田満稔、浜谷敏生、阿久津英憲、持丸佳之、高野光子、浅田弘法、久慈直昭、青木大輔、吉村泰典
    • 学会等名
      第61回日本産科婦人科学会総会
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 年月日
      2009-04-03
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 着床前期胚に特異的に発現する新規遺伝子Hmgpの発現および機能解析2009

    • 著者名/発表者名
      山田満稔
    • 学会等名
      第61回日本産科婦人科学会総会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府)
    • 年月日
      2009-04-03
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Identification of a novel gene encoding a high mobility group box protein and its specific expression and essential role during preimplantation development2009

    • 著者名/発表者名
      Yamada M, Hamatani T, Akutsu H, Kuji N, Aoki D, Yoshimura Y.
    • 学会等名
      American Society for Reproductive Medicine 65th Annual Meeting
    • 発表場所
      Atlanta, USA
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.eggandstem.org/project/

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

URL: 

公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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