生殖細胞特異的小分子ＲＮＡの生合成と機能発現

• 研究課題/領域番号: 24249018
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医化学一般
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 仲野 徹 大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (00172370)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 45,760千円 (直接経費: 35,200千円、間接経費: 10,560千円); 2014年度: 14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円); 2013年度: 14,950千円 (直接経費: 11,500千円、間接経費: 3,450千円); 2012年度: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
• キーワード: 非コードRNA / 遺伝子発現 / DNA メチル化 / 生殖細胞 / 小分子RNA / 遺伝子発現制御 / アポトーシス / レトロチランスポゾン / MVH / 精子形成 / ミトコンドリア / GPAT2 / piRNA

研究成果の概要

生殖細胞特異的な非コード小分子RNAであるpiRNA（piwi-interacting RNA）の生合成の分子基盤の解析、ならびに、その機能発現についての研究をおこなった。前者としては、ミトコンドリア外膜上の脂質代謝酵素であるGPAT2（glycerol-3-phosophate acyltransferase 2）がpiRNAの産生に必須であること、および、レトロトランスポゾン以外の遺伝子に対するpiRNAを人為的に誘導できることを明らかにした。また、後者については、人為的に誘導したpiRNAにより、生殖細胞にDNAメチル化を生じさせることが可能であることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Induction of DNA Methylation by Artificial piRNA Production in Male Germ Cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Itou D, Shiromoto Y, Shin-Ya Y, Ishii C, Nishimura T, Ogonuki N, Ogura A, Hasuwa H, Fujihara Y, Kuramochi-Miyagawa S, Nakano T.
  • 雑誌名: Current biology 巻: 25 号: 7 ページ: 901-906
  • DOI: 10.1016/j.cub.2015.01.060
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Comprehensive DNA Methylation Analysis of Retrotransposons in Male Germ Cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Nagamori I, Kobayashi H, Shiromoto Y, Nishimura T, Kuramochi-Miyagawa S, Kono T, Nakano T.
  • 雑誌名: Cell Rep. 巻: 12 号: 10 ページ: 1541-1547
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2015.07.060
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] GPAT2, a Mitochondrial Outer Membrane Protein in piRNA Biogenesis in Germline Stem Cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Shiromoto Y, Kuramochi-Miyagawa S, Daiba A, Chuma S, Katanaya A, Nishimura K, Ohtaka M, Nakanishi M, Nakamura T, Yoshinaga K, Asada N, Nakamura S, Yasunaga T, Kojima-Kita K, Itou D, Kimura T, Nakano T
  • 雑誌名: RNA 巻: 19 号: 6 ページ: 803-810
  • DOI: 10.1261/rna.038521.113
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Dppa3 on DNA methylation dynamics during primordial germ cell development (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakashima H, Kimura T, Kaga Y. Nakatani T, Seki Y, Nakamura T, Nakano T
  • 雑誌名: Biol Rep 巻: 88 号: 5 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1095/biolreprod.112.105932
  • 査読あり
• [雑誌論文] Targeted gene silencing in mouse germ cells by insertion of a homologous DNA into a piRNA generating locus (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Y,Watanabe T,Hoki Y, Shirane K, Li Y, Ichiiyanagi K, Kuramochi-Miyagawa S, Toyoda A, Fujiyama A, Oginuma M, Suzuki H, Sado T, Nakano T, Sasaki H
  • 雑誌名: Genome Res 巻: 23 号: 2 ページ: 292-299
  • DOI: 10.1101/gr.137224.112
  • 査読あり
• [雑誌論文] A forward genetic screen to study mammalian RNA interference - essential role of RNase IIIa domain of Dicer1 in 3' strand cleavage of dsRNA in vivo (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohishi K, Nakano T
  • 雑誌名: FEBS J. 巻: 279 号: 5 ページ: 832-43
  • DOI: 10.1111/j.1742-4658.2012.08474.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Essential role of DPPA3 for chromatin condensation in mouse oocytogenesis (2012)
  • 著者名/発表者名: Liu YJ, Nakamura T, Nakano T
  • 雑誌名: Biol Rep 巻: 86 号: 2 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1095/biolreprod.111.095018
  • 査読あり
• [雑誌論文] PGC7 binds histone H3K9me2 to protect against conversion of 5MeC to 5HmC in early embryos (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, T., Liu, Y.U., Nakashima, H., Umehara, H., Inoue, K., Matoba, S., Tachibana, M., Ogura, A., Shinkai, Y., Nakano, T
  • 雑誌名: Nature 巻: 486 号: 7403 ページ: 415-419
  • DOI: 10.1038/nature11093
  • 査読あり
• [学会発表] DNA Methylation and Gene Silencing of Retrotransposons by piRNA in Embryonic Male Germ Cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Toru Nakano
  • 学会等名: Conférences Jacques Monod DNA Methylation and Demethylation
  • 発表場所: ブリトニー、フランス
  • 年月日: 2015-11-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] DNAメチル化と発生・発がん (2013)
  • 著者名/発表者名: 仲野 徹
  • 学会等名: 日本病理学会
  • 発表場所: 札幌
  • 招待講演
• [学会発表] Artificial Induction of Germ Cell Specific Gene Silencing through piRNA pathway (2013)
  • 著者名/発表者名: 仲野 徹
  • 学会等名: Recent Advances in Stem Cell Biology
  • 発表場所: 九州大学 博多
  • 招待講演
• [学会発表] Artificial Induction of Germ Cell Specific Gene Silencing through piRNA pathway (2013)
  • 著者名/発表者名: 仲野 徹
  • 学会等名: 8th Annual Conference of Asia Epigenome Alliance
  • 発表場所: 台北（台湾）
  • 招待講演
• [学会発表] Artificial Induction of Germ Cell Specific Gene Silencing through piRNA pathway (2013)
  • 著者名/発表者名: 仲野 徹
  • 学会等名: Small RNAs to Stem Cells & Epigenetic Reprogramming Asia-2013
  • 発表場所: 東京大学 東京
  • 招待講演
• [学会発表] DNA Methylation in Cell Differentiation and Transformation (2012)
  • 著者名/発表者名: 仲野 徹
  • 学会等名: Shanghai International Conference of Epigenetics in Development and Disease
  • 発表場所: 上海・中国
  • 招待講演
• [学会発表] piRNA and Spermatogenesis (2012)
  • 著者名/発表者名: 仲野 徹
  • 学会等名: 2nd SKLRB Symposia
  • 発表場所: 北京・中国
  • 招待講演
• [学会発表] piRNA産生システムの解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 仲野 徹
  • 学会等名: 22nd HCS 4th JARI Joint International Symposium
  • 発表場所: 広島
  • 招待講演