マウス生殖細胞形成におけるSINE配列のDNAメチル化ダイナミクスと機能制御研究課題名

• 研究課題/領域番号: 22770009
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 遺伝・ゲノム動態
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 一柳 健司 九州大学, 生体防御医学研究所, 助教 (70401560)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2011年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2010年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: ゲノム機能・発現 / エピジェネティック制御 / レトロトランスポゾン / エピジェネティクス / 生殖細胞 / DNAメチル化 / クロマチンバウンダリー

研究概要

本研究ではSINEと呼ばれるレトロトランスポゾンの生殖細胞形成過程における制御機構を明らかにする目的で、マウス雄性生殖細胞の各発生段階におけるB1およびB2 SINEのDNAメチル化状態を解析した。その結果、SINEは始原生殖細胞で脱メチル化を受け、前駆精原細胞において新たにメチル化され、その後精子に至るまでの過程ではあまり変動はなかった。一方、遺伝子の転写開始点近傍のSINEは生殖細胞では低メチル化状態にあり、遺伝子発現制御に関わっていた。ノックアウトマウスの解析から、piRNA(生殖細胞特異的低分子RNA)はSINEのDNAメチル化に関与せず、Dnmt3l変異の影響も小さかった。従って、SINEのDNAメチル化制御様式はLINEや内在性レトロウィルスのそれとはかなり異なる。一方、DNAメチル化はDnmt3aに依存していたが、興味深いことに依存度は染色体ドメインごとに異なり、核内での3次元的な位置が影響していることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Inhibition of MspI cleavage activity by hydroxymethylation of the CpG site (2012)
  • 著者名/発表者名: Ichiyanagi, K
  • 雑誌名: A concern for DNA modification studies using restriction endonucleases. 巻: 7 ページ: 131-136
• [雑誌論文] Inhibition of MspI cleavage activity by hydroxymethylation of the CpG site : A concern for DNA modification studies using restriction endonucleases (2012)
  • 著者名/発表者名: Ichiyanagi, K.
  • 雑誌名: Epigenetics 巻: 7 号: 2 ページ: 131-136
  • DOI: 10.4161/epi.7.2.18909
  • 査読あり
• [雑誌論文] Locus-and domain-dependent control of DNA methylation at mouse B1 retrotransposons during male germ cell development (2011)
  • 著者名/発表者名: Ichiyanagi, K., Li, Y., Watanabe, T., Ichiyanagi, T., Fukuda, K., Kitayama, J., Yamamoto, Y., Kuramochi-Miyagawa, S., Nakano, T., Yabuta, Y., Seki, Y., Saitou, M., and Sasaki, H
  • 雑誌名: Genome Res 巻: 21 ページ: 2058-2066
• [雑誌論文] Role for piRNAs and non-coding RNA in de novo DNA methylation of (2011)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, T., Tomizawa, S., Mitsuya, K., Totoki, Y., Yamamoto, Y., Kuramochi-Miyagawa, S., Iida, N., Hoki, Y., Murphy, P. J., Toyoda, A., Gotoh, K., Hiura, H., Arima, T., Fujiyama, A., Sado, T., Shibata, T., Nakano, T., Lin, H., Ichiyanagi, K., Soloway, P.D. and Sasaki, H.
  • 雑誌名: the imprinted mouse Rasgrf1 locusthe imprinted mouse Rasgrf1 locusthe imprinted mouse Rasgrf1 locus 巻: 332 ページ: 848-852
• [雑誌論文] Locus- and domain-dependent control of DNA methylation at mouse B1 retrotransposons during male germ cell development (2011)
  • 著者名/発表者名: Ichiyanagi, T., Fukuda, K., Kitayama, J., Yamamoto, Y., Kuramochi-Miyagawa, S., Nakano, T., Yabuta, Y., Seki, Y., Saitou, M., & Sasaki, H
  • 雑誌名: Genome Res 巻: 21 号: 12 ページ: 2058-2066
  • DOI: 10.1101/gr.123679.111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role for piRNAs and non-coding RNA in de novo DNA methylation of the imprinted mouse Rasgrf1 locus (2011)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, T., Tomizawa, S., Mitsuya, K., Totoki, Y., Yamamoto, Y., Kuramochi-Miyagawa, S., Iida, N., Hoki, Y., Murphy, P.J., Toyoda, A., Gotoh, K., Hiura, H., Arima, T., Fujiyama, A., Sado, T., Shibata, T., Nakano, T., Lin, H., Ichiyanagi, K., Soloway, P.D., Sasaki, H
  • 雑誌名: Science 巻: 332 号: 6031 ページ: 848-52
  • DOI: 10.1126/science.1203919
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role for piRNAs and non-coding RNA in de novo DNA methylation of the imprinted mouse Rasgrf1 locus. (2011)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, T., Tomizawa, S., Mitsuya, K., Totoki, Y., Yamamoto, Y., Kuramochi-Miyagawa, S., Iida, N., Hoki, Y., Murphy, P.J., Toyoda, A., Gotoh, K., Hiura, H., Arima, T., Fujiyama, A., Sado, T., Shibata, T., Nakano, T., Lin, H., Ichiyanagi, K., Soloway, P.D., Sasaki
  • 雑誌名: Science 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [学会発表] Locus- and domain-dependent control of DNA methylation at mouse SINEs during male germ cell development (2012)
  • 著者名/発表者名: Kenji Ichiyanagi, Yungfeng Li, Tomoko Ichiyanagi, Keigo Hirafuku, Hiroyuki Sasaki
  • 学会等名: 3^<rd> international symposium "Genomic Impact of eukaryotic transposable elements"
  • 発表場所: 米国カリフォルニア州
  • 年月日: 2012-02-25
• [学会発表] Locus-and domain-dependent control of DNA methylation at mouse SINEs during male germ cell development (2012)
  • 著者名/発表者名: Ichiyanagi, K., Li, Y., Ichiyanagi, T., Hirafuku, K., and Sasaki H.
  • 学会等名: 3rd international conference"Genomic impact of eukaryotic transposable elements
  • 発表場所: CA, U. S. A.
• [学会発表] Locusand domain-dependent control of DNA methylation at mouse B1 retrotransposon during male germ cell development (2012)
  • 著者名/発表者名: 2) Ichiyanagi, K., Li, Y., Watanabe, T., Fukuda, K., Kitayama, J., Seki, Y., Yabuta, Y., Yamamoto, Y., Ichiyanagi, T., and Sasaki H.
  • 学会等名: Gordon Research Conference
  • 発表場所: MA, U. S. A
• [学会発表] マウスB2 SINEのDNAメチル化制御機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平福啓一伍、一柳朋子、三宅美保、佐々木裕之、一柳健司
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] SINE配列から見たマウス生殖細胞のエピゲノム制御機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 一柳健司
  • 学会等名: 第84回日本生化学会
  • 発表場所: 京都(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] マウス生殖細胞におけるSINE配列と宿主エピゲノムの相互作用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 一柳健司
  • 学会等名: 第83回日本遺伝学会
  • 発表場所: 京都(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] Locus- and domain-dependent control of DNA methylation at mouse B1 retrotransposon during male germ-cell development (2011)
  • 著者名/発表者名: Kenji Ichiyanagi, Yungfeng Li, Toshiaki Watanabe, Kei Fukuda, Junko Kitayama, Yoshiyuki Seki, Yukihiro Yabuta, Yasuhiro Yamamoto, Tomoko Ichiyanagi, Hiroyuki Sasaki
  • 学会等名: Gordon Research Conference
  • 発表場所: 米国マサチュセッツ州
  • 年月日: 2011-08-07
• [学会発表] SINE配列から見るマウス生殖細胞におけるDNAメチル化機構と転写制御機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 一柳健司、李玉鳳、渡部聡朗、福田渓、北山淳子、関由行、薮田幸宏、山本耕裕、佐々木裕之
  • 学会等名: 第5回日本エピジェネティクス研究会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2011-05-18
• [学会発表] SINE配列から見たマウス生殖細胞のエピゲノム制御機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 一柳健司
  • 学会等名: 第84回日本生化学会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] マウス生殖細胞におけるSINE配列と宿主エピゲノムの相互作用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 一柳健司
  • 学会等名: 第83回日本遺伝学会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] マウス精子形成過程におけるB1レトロトランスポゾンのDNAメチル化はpiRNAに依存せず、ローカス特異的に制御されている (2011)
  • 著者名/発表者名: 一柳健司、李玉鳳、北山淳子、渡部聡朗、山本耕裕、佐々木裕之
  • 学会等名: 日本遺伝学会第82回札幌大会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] piRNA-independent, but genomic-location-dependent control of DNA methylation of mouse B1 retrotransposon during male germ-line development. (2011)
  • 著者名/発表者名: 一柳健司、李玉鳳、北山淳子、渡部聡朗、山本耕裕、佐々木裕之
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www.bioreg.kyushu-u.ac.jp/labo/epigenome/index.html