| 研究課題/領域番号 |
21H04752
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分42:獣医学、畜産学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
青木 不学 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 客員共同研究員 (20175160)
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| 研究分担者 |
井上 梓 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, チームリーダー (60814910)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-05 – 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 |
42,250千円 (直接経費: 32,500千円、間接経費: 9,750千円)
2023年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
2022年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
2021年度: 16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
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| キーワード | 遺伝子発現リプログラミング / ヒストン変異体 / 全能性 / 受精卵 / リプログラミング / 着床前初期胚 / クロマチン構造 / 1細胞期胚 / 遺伝子発現プログラム / 初期胚 / 未受精卵 / 遺伝子発現 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
1)受精前後におけるヒストン変異体の置換と遺伝子発現の変化との関連を明らかにする。
2) ヒストン変異体のノックダウンなどにより置換を阻害し、クロマチン構造および遺伝子発現のリプログラミングへの影響を解析する。
3)遺伝子発現のリプログラミングに関与することが明らかになったヒストン変異体の置換について、これを調節する因子を同定することで遺伝子発現のリプログラミングを調節するメカニズムの解明を行う。
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| 研究成果の概要 |
受精によって、分化した卵から全能性を持つ受精卵へと変化するが、その際にクロマチン構造の変化を伴う遺伝子発現のリプログラミングが起こる。本研究では、クロマチン構造および遺伝子発現の調節に関わっていることが知られているヒストン変異体に着目し、遺伝子発現リプログラミングを調節するメカニズムの解明を目指した。その結果、全能性を持つ受精直後の胚においては、H3、H2AそしてH1変異体ではそれぞれH3.3、H2A.XとTH2A、そしてH1fooとH1aが大部分を占めていることが分かった。さらに、それ等によって構成されるクロマチンは緩んだ構造をしており、散財的な遺伝子発現を起こしていることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本来、遺伝子発現のプログラムは不可逆的なものであるが、受精の前後で一度だけリセットされる必要がある。これにより、分化した卵から全能性のある受精卵へと変化する。このように生命を次世代に引き継ぐために起こる重要な生命現象が遺伝子発現のリプログラミングであるが、本研究の学術的意義は、このメカニズムの一端を明らかにしたことである。
また、現在のところiPS細胞およびクローン動物作成の成功率が低いが、これはリプログラミングに異常があることがその主な原因と考えられる。したがって、本研究の成果は効率的なiPS細胞およびクローン動物の作成法に新たな途を開くものと考えられる。
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