染色体位置特異的遺伝子導入によるゲノム不活性化機構の解析

• 研究課題/領域番号: 23651189
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: ゲノム生物学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 阿部 訓也 独立行政法人理化学研究所, バイオリソースセンター, チームリーダー (40240915)
• 連携研究者: 荒木 喜美 熊本大学, 生命資源研究・支援センター, 准教授 (90211705)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: X染色体不活性化 / 偽常染色体 / エピジェネティクス / 遺伝子導入技術 / エピジェネティックス / ヒストン修飾 / 遺伝子導入 / 遺伝子トラップ

研究概要

本研究では、染色体位置特異的な遺伝子挿入の新技術を用いて、２本のＸ染色体の同一遺伝子座にそれぞれ異なる蛍光蛋白質遺伝子を挿入した雌マウス系統を確立した。このマウス個体では蛍光蛋白質発現により、不活性化現象を可視化することができるため、不活性化の成立や消去の過程、各臓器における不活性化の偏り等の解析を生細胞で解析することが初めて可能となった。
Xist遺伝子ノックアウトマウスとアジア産亜種マウスとの交雑個体からの雌体細胞を用いてChIP-Seq解析を行い、不活性Ｘと活性Ｘ染色体のエピジェネティック状態の差異を初めて明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Understanding the X chromosome inactivation cycle in mice: A comprehensive view provided by nuclear transfer. (2014)
  • 著者名/発表者名: Oikawa M, Inoue K, Shiura H, Matoba S, Kamimura S, Hirose M, Mekada K, Yoshiki A, Tanaka A, Abe K, Ishino F, Ogura A.
  • 雑誌名: Epigenetics 巻: 9 号: 2 ページ: 204-211
  • DOI: 10.4161/epi.26939
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genome-wide analysis of the chromatin composition of histone H2A and H3 variants in mouse embryonic stem cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yukawa, M. et al.
  • 雑誌名: PLOS One 巻: 9 号: 3 ページ: e92689-e92689
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0092689
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Generation of a novel germline stem cell line expressing a germline-specific reporter in the mouse. (2013)
  • 著者名/発表者名: Shiura H, Ikeda R, Lee J, Sato T, Ogonuki N, Hirose M, Ogura A, Ogawa T, Abe K.
  • 雑誌名: Genesis 巻: Epub ahead of print 号: 7 ページ: 498-505
  • DOI: 10.1002/dvg.22391
  • 査読あり
• [雑誌論文] RNAi-mediated knockdown of Xist does not rescue the impaired development of female cloned mouse embryos (2013)
  • 著者名/発表者名: Oikawa M, Matoba S, Inoue K, Kamimura S, Hirose M, Ogonuki N, Shiura H, Sugimoto M, Abe K, Ishino F, and Ogura A
  • 雑誌名: J. Repord. Dev 巻: 59 ページ: 231-237
  • NAID: 10031184751
  • 査読あり
• [雑誌論文] Max is a repressor of germ-cell-related gene expression in mouse embryonic stem cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Maeda, I., Okamura, D., Tokitake, Y., Ikeda, M, Kawaguchi, H., Mise, N., Abe, K., Noce, T., Okuda, A, Matsui, Y
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 4 号: 1 ページ: 1754-1754
  • DOI: 10.1038/ncomms2780
  • 査読あり
• [雑誌論文] Large, male germ cell-specific hypomethylated DNA domains with unique genomic and epigenomic features on the mouse X chromosome. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ikeda, R. et al.
  • 雑誌名: DNA Res. 巻: 20 号: 6 ページ: 549-565
  • DOI: 10.1093/dnares/dst030
  • 査読あり
• [雑誌論文] The REV7 subunit of DNA polymerase ζ is essential for primordial germ cell maintenance in the mouse. (2013)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, N., Mii, S., Asai, N., Asai, M., Niimi, K., Ushida, K., Kato, T., Enomoto, A., Ishii, H., Takahashi, M., Murakumo, Y.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 288 号: 15 ページ: 10459-10471
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.421966
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epigenetic regulation of sex determination by the histone demethylase Jmjd1a (2013)
  • 著者名/発表者名: Kuroki S, Matoba S, Akiyoshi M, Matsumura Y, Miyachi H, Mise N, Abe K, Ogura A, Wilhelm D, Koopman P, Nozaki M, Kanai Y, Shinkai Y, and Tachibana, M
  • 雑誌名: Science 巻: 341 号: 6150 ページ: 1106-1109
  • DOI: 10.1126/science.1239864
  • 査読あり
• [雑誌論文] RNAi-mediated Knockdown of <i>Xist</i> Does Not Rescue the Impaired Development of Female Cloned Mouse Embryos (2013)
  • 著者名/発表者名: Oikawa, et al.
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Development 巻: 59 号: 3 ページ: 231-237
  • DOI: 10.1262/jrd.2012-195
  • NAID: 10031184751
  • ISSN: 0916-8818, 1348-4400
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cell-cycle gene-specific control of transcription has a critical role in proliferation of primordial germ cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Okamura, D., Maeda, I., Taniguchi, H., Tokitake, Y., Ikeda, M., Ozato, K., Mise, N., Abe, K., Noce, T., Izpisua Belmonte, J. C. and Matsui, Y
  • 雑誌名: Genes & Development 巻: 26 号: 22 ページ: 2477-2482
  • DOI: 10.1101/gad.202242.112
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular identification of t^<w5>: Vps52 promotes pluripotential cell differentiation through cell-cell interactions. (2012)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto, M., Kondo, M., Hirose, M., Suzuki, M., Mekada, K., Abe, T., Kiyonari, H., Ogura, A., Takagi, N., Artzt, K. and Abe, K.
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: Vol.2 号: 5 ページ: 1363-1374
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2012.10.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ectopic expression of Ptf1a induces spinal defects, urogenital defects and anorectal malformations in Danforth's short tail mice. (2012)
  • 著者名/発表者名: Semba, K., Araki, K., Matsumoto, K.-I., Suda, H., Ando, T. Sei, A., Mizuta, H., Takagi, K., Nakahara, M., Muta, M., Yamada, G., Nakagata, N., Iida, A., Ikegawa, Y., Araki, M., Abe, K. and Yamamura, K.
  • 雑誌名: PLoS Genet. 巻: Vol.9 号: 2 ページ: 1-17
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1003204
  • 査読あり
• [雑誌論文] High resolution intravital imaging of subcellular structures of mouse abdominal organs using a microstage device. (2012)
  • 著者名/発表者名: Cao, L, Kobayakawa, S., Yoshiki, A., Abe, K.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7 号: 3 ページ: e33876-e33876
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0033876
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly parallel SNP genotyping reveals high-resolution landscape of mono-allelic Ube3a expression associated with locus-wide antisense transcription (2011)
  • 著者名/発表者名: Numata K., et al
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 巻: 39 号: 7 ページ: 2649-2657
  • DOI: 10.1093/nar/gkq1201
  • 査読あり
• [雑誌論文] Incomplete X-inactivation initiated by a hypomorphic Xist allele in the mouse (2011)
  • 著者名/発表者名: Hoki, Y., et al
  • 雑誌名: Development 巻: 138 号: 13 ページ: 2649-2659
  • DOI: 10.1242/dev.061226
  • 査読あり
• [雑誌論文] RNAi-mediated knockdown of Xist can rescue the impaired postimplantation development of cloned mouse embryos (2011)
  • 著者名/発表者名: Matoba S, et al
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 108 号: 51 ページ: 20621-20626
  • DOI: 10.1073/pnas.1112664108
  • 査読あり
• [学会発表] マウス着床期における Xist/Tsix ダイナミクス (2013)
  • 著者名/発表者名: 志浦寛相, 阿部訓也
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2013-12-03
• [学会発表] マウス多能性胚細胞・生殖細胞発生プログラムの包括的解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 阿部訓也
  • 学会等名: 第9回環境エピゲノミクス研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-06-15
• [学会発表] マウス生殖細胞で発現するX連鎖遺伝子群に見出された特徴的なエピジェネティック修飾 (2012)
  • 著者名/発表者名: 池田理恵子, 志浦寛相, 沼田興治, 細川美穂子, 近藤昌代, 中馬新一郎, 阿部訓也
  • 学会等名: 日本遺伝学会第84回大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-09-25
• [学会発表] tw5変異マウスの解析で明らかになったVps52遺伝子の多能性幹細胞分化制御因子としての役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 杉本道彦、近藤昌代、阿部訓也
  • 学会等名: 日本遺伝学会第84回大会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] マウス生殖幹細胞のゲノム-エピゲノム解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 細川美穂子、刀谷在美、林瑛理、望月綾子、末盛博文、沼田興治、阿部訓也、田中敬、篠原美都、篠原隆司、中辻憲夫、中馬新一郎
  • 学会等名: 日本遺伝学会第84回大会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] Dynamics of epigenomic changes during development of early embryos and primordial germ cells in mice. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kuniya Abe, Koji Numata, Rieko Ikeda, Hirosuke Shiura and Michihiko Sugimoto
  • 学会等名: 50 Years of X Inactivation Research - 3rd X-inactivation meeting
  • 発表場所: Oxford (イギリス)
• [学会発表] Region-wide DNA methylation and gene expression of the X-linked genes in mouse germ line. (2011)
  • 著者名/発表者名: Rieko Ikeda, Hirosuke Shiura, Nathan Mise, Masayo Kondo, Kuniya Abe
  • 学会等名: 50 Years of X Inactivation Research - 3rd X-inactivation meeting
  • 発表場所: Oxford (イギリス)
• [図書] 「新しいリサーチツールとしてのバイオイメージング(蛍光イメージングを中心に)」「 series モデル動物利用マニュアル 生物機能モデルと新しいリソース・リサーチツール」 (2011)
  • 著者名/発表者名: 阿部訓也
  • 出版者: 株式会社エル・アイ・シー
• [図書] 『series モデル動物利用マニュアル 生物機能モデルと新しいリソース・リサーチツール』 (2011)
  • 著者名/発表者名: 阿部訓也
  • 総ページ数: 671
  • 出版者: 株式会社 エル・アイ・シー
• [備考]
  • URL: http://www.brc.riken.jp/lab/mcd/mcd/