| 研究課題/領域番号 |
21K05978
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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42030:動物生命科学関連
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| 研究機関 | 近畿大学 |
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研究代表者 |
三谷 匡 近畿大学, 生物理工学部, 教授 (10322265)
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| 研究分担者 |
田辺 秀之 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 准教授 (50261178)
岡村 大治 近畿大学, 農学部, 講師 (80393263)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | ヒストンH2A.Z / 脱アセチル化酵素阻害剤 / クロマチンリモデリング / 受精卵 / 体細胞核移植 / 質量分析 / HDAC阻害剤 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、受精卵のゲノムワイドなエピジェネティック制御を導く土台となる染色体全体のクロマチン構造変換のカギとなるヒストンH2A.Zの除去を司る分子を見つけ出し、その仕組みを明らかにするとともに、新規リプログラミング支援技術の開発を目指す。高感度磁気ビーズを用いた共免疫沈降とMS解析を受精卵に適用して相互作用因子を選定し、受精卵が備えるヒストンH2A.Zの除去機構を明らかにする。そして、その仕組みを利用して、体細胞の新規リプログラミング支援技術を開発する。
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| 研究実績の概要 |
本研究は、体細胞核移植（SCNT）胚の発生能を改善するHDAC阻害剤がSCNT後のドナー細胞核からのヒストンH2A.Zの除去作用をもつことに着目し、その分子メカニズムを解明することを目的とする。
［課題Ⅰ］受精卵におけるヒストンH2A.Zの除去過程で相互作用する因子の探索と機能解析
受精後消失するH2A.ZとmacroH2Aの分解応答性の違いと、活性化後に起こる母性mRNAの翻訳やユビキチン・プロテアソーム系（UPS）によるタンパク質の分解の関与について検討した。その結果、6hpiで導入したGFP-H2A.Zはmid-2-cellで消失したが、mCherry-mH2Aは4-cell以降に消失し、H2Aバリアントにより分解応答性が異なることが示された。活性化後6時間シクロヘキシミド処理を行ってもGFP-H2A.Zの消失のタイミングは未処理区と同様であり、活性化後の母性翻訳産物はH2A.Zの除去に関与していないと考えられた。活性化後6-24時間MG132処理を行ったところ、GFP-H2A.Zの細胞質内での残留がみられなかったことから、UPSはH2A.Zの分解に関与していない可能性が示唆された。
［課題Ⅱ］ 受精卵におけるHDAC阻害剤と相互作用する因子の探索と機能解析
卵母細胞におけるHDACiの標的分子の探索から、UPSで働くDtx2とPARPsに着目し、NIH/3T3細胞と活性化卵において、HDACiがタンパク質のユビキチン化やユビキチン化の標的となるためのADP-リボシル化に及ぼす影響について検討した。その結果、(i)NIH/3T3細胞ではH2O2やSAHA処理によりリボシル化タンパク質の蓄積が認められた。一方、活性化卵ではタンパク質のリボシル化はみられなかった。(ii)NIH/3T3細胞において、SAHAによるリボシル化タンパク質の蓄積はアセチル化ヒストンの増加がみられるSAHA処理後12h、24hに先立ち6ｈからみられることから、エピジェネティックな変化に伴うリボシル化酵素の発現誘導ではなく直接的な細胞応答によることが示唆された。
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