偽遺伝子挿入による種特異的非コードＲＮＡ獲得に基づく遺伝子スイッチ制御の多様化

• 研究課題/領域番号: 24380158
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 基礎獣医学・基礎畜産学
• 研究機関: 九州大学 (2013-2014); 京都大学 (2012)
• 研究代表者: 今村 拓也 九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (90390682)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円); 2014年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2013年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2012年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
• キーワード: ノンコーディングRNA / DNAメチル化 / DNA脱メチル化 / 遺伝子活性化 / 生物多様性 / 進化 / エピゲノム / ノンコーディング / 霊長類 / 非コードRNA / 次世代シーケンサー / 非コードＲＮＡ / ＤＮＡメチル化

研究成果の概要

非タンパク質コードRNA(ncRNA)獲得と機能化が近傍遺伝子の発現スイッチを多様化しうる、という仮説を検証した。ほ乳類5種（チンパンジー・マカクザル・マーモセット・マウス・ラット）の5組織を用いた比較トランスクリプトーム・エピゲノム解析から、pancRNAと命名した遺伝子プロモーター近傍から発現する機能ncRNAの新種を4000以上発見し、遺伝子活性化に働くこと及びそのDNA配列上の特徴を明らかにした。種にしたがった固有のpancRNAレパートリーが存在し、それらが共通して遺伝子活性化機構を駆動することで、種特異的な遺伝子発現制御ネットワークが実現していることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Gene activation-associated long noncoding RNAs function in mouse preimplantation development (2015)
  • 著者名/発表者名: Hamazaki N, Uesaka M, Nakashima K, Agata K, Imamura T
  • 雑誌名: Development 巻: 142 ページ: 910-920
  • DOI: 10.1242/dev.116996
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification of hypothalamic arcuate nucleus-specific enhancer region of kiss1 gene in mice. (2015)
  • 著者名/発表者名: Goto, T., Tomikawa, J., Ikegami, K., Minabe, S., Abe, H., Fukanuma, T., Imamura, T., Takase, K., Sanbo, M., Tomita, K., Hirabayashi, M., Maeda, K., Tsukamura, H., Uenoyama, Y.
  • 雑誌名: Mol Endocrinol 巻: 29 号: 1 ページ: 121-129
  • DOI: 10.1210/me.2014-1289
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Epigenetic setting and reprogramming for neural cell fate determination and differentiation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takuya Imamura, Masahiro Uesaka, Kinichi Nakashima
  • 雑誌名: Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B 巻: 369 号: 1652 ページ: 1652-1652
  • DOI: 10.1098/rstb.2013.0511
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bidirectional promoters are the major source of gene activation-associated non-coding RNAs in mammals. (2014)
  • 著者名/発表者名: Uesaka M, Nishimura O, Go Y, Nakashima K, Agata K, Imamura T.
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 15 号: 1 ページ: 35-35
  • DOI: 10.1186/1471-2164-15-35
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epigenetic regulation of Kissl gene expression mediating estrogen-positive feedback action in the mouse brain. (2012)
  • 著者名/発表者名: 富川順子
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences USA (PNAS) 巻: 109 号: 20 ページ: 1294-1301
  • DOI: 10.1073/pnas.1114245109
  • 査読あり
• [学会発表] Bidirectional promoter-derived antisense noncoding RNA epigenetically regulates irreversible differentiation of PC12 cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Naoki Yamamoto, Kiyokazu Agata, Kinichi Nakashima, Takuya Imamura
  • 学会等名: 第8回神経発生討論会
  • 発表場所: 九州大学病院キャンパス（福岡市）
  • 年月日: 2015-03-19 – 2015-03-20
• [学会発表] Species-specific repertories of promoter-associated non-coding RNAs may contribute to the diversification of gene expression profile (2015)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Uesaka, Kiyokazu Agata, Kinichi Nakashima, Takuya Imamura
  • 学会等名: 第8回神経発生討論会
  • 発表場所: 九州大学病院キャンパス（福岡市）
  • 年月日: 2015-03-19 – 2015-03-20
• [学会発表] 長鎖ncRNAによるほ乳類エピゲノム制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 今村拓也
  • 学会等名: 第157回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 北海道大学高等教育推進機構（札幌市）
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-12
• [学会発表] マウス初期胚の全能性を支える遺伝子を活性化するノンコーディングRNAの同定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 濵崎伸彦, 上坂将弘, 中島欽一, 阿形清和, 今村拓也
  • 学会等名: 第107回日本繁殖生物学会大会
  • 発表場所: 帯広畜産大学（帯広市）
  • 年月日: 2014-08-21 – 2014-08-24
• [学会発表] Potential role for species-specific promoter-associated non-coding RNAs in the diversification of mammalian brain (2014)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Uesaka, Osamu Nishimura, Kinichi Nakashima, Kiyokazu Agata, Takuya Imamura
  • 学会等名: 第47回日本発生生物学会年会
  • 発表場所: ウインクあいち（名古屋市）
  • 年月日: 2014-05-27 – 2014-05-30
• [学会発表] Promoter-associated noncoding RNAs mediate gene-specific DNA demethylation for mouse preimplantation development (2014)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiko Hamazaki, Masahiro Uesaka, Kinichi Nakashima, Kiyokazu Agata, Takuya Imamura
  • 学会等名: 第8回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 伊藤国際学術研究センター（東京都文京区）
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-27
• [学会発表] PC12細胞分化過程におけるエピジェネティック制御に関わる promoter-associated noncoding RNAの機能 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山本直樹、上坂将弘、中島欽一、阿形清和、今村拓也
  • 学会等名: 第8回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 伊藤国際学術研究センター（東京都文京区）
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-27
• [学会発表] ノンコーディングRNA群による遺伝子活性化と大脳皮質における多様化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上坂将弘、西村理、郷康広、中島欽一、阿形清和、今村拓也
  • 学会等名: 第七回神経発生討論会
  • 発表場所: 大阪大学（吹田市）
• [学会発表] Epigenome formation in the mammalian brain mediated by promoter-associated noncoding RNA (2013)
  • 著者名/発表者名: Takuya Imamura
  • 学会等名: Neuro2013 シンポジウム
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都市）
• [学会発表] 霊長類特異的偽遺伝子挿入に由来する非コードRNAによる遺伝子プロモーターのDNA脱メチル化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 上坂将弘、西村理、郷康広、中島欽一、阿形清和、今村拓也
  • 学会等名: 第三回NGS現場の会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（神戸市）
• [学会発表] PC12細胞を用いた不可逆的神経細胞分化制御に関わるRNAの発現動態解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山本直樹、今村拓也
  • 学会等名: 第三回NGS現場の会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（神戸市）
• [学会発表] マウス初期発生胚においてプロモーターノンコーディングRNAは卵活性化刺激に応答してCGと非CG配列の脱メチル化を仲介する (2012)
  • 著者名/発表者名: 浜崎伸彦、今村拓也
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡市)
  • 年月日: 2012-12-14
• [学会発表] マカクザル特異的偽遺伝子挿入に由来する非コードRNAによる遺伝子プロモーターのDNA脱メチル化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上坂将弘、西村理、大石高生、今井啓雄、阿形清和、今村拓也
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡市)
  • 年月日: 2012-12-12
• [学会発表] Promoter-associated noncoding RNAs for the sequence-specific epigenetic alterations during mammalian development (2012)
  • 著者名/発表者名: Takuya Imamura
  • 学会等名: The 1st Hungarian Epigenetics Meeting
  • 発表場所: Semmelweis Egyetem, NET (Budapest, Hungary)(招待講演)
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] 遺伝子プロモーター非コードRNAはマウス人為活性化胚のCG/非CG配列の脱メチル化を仲介することで異常DNAメチル化パターン形成に関与する (2012)
  • 著者名/発表者名: 浜崎伸彦、今村拓也
  • 学会等名: 第105回日本繁殖生物学会大会
  • 発表場所: 筑波大学(つくば市)
  • 年月日: 2012-09-06
• [学会発表] Promoter-associated noncoding RNAs mediate oocyte-activation-induced CpG and non-CpG demethylation in the early mouse embryo (2012)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiko Hamazaki, Takuya Imamura
  • 学会等名: 第45回日本発生生物学会年会
  • 発表場所: 神戸国際会議場(神戸市)
  • 年月日: 2012-05-29
• [学会発表] マウス初期胚における卵活性化刺激依存性非コードRNA発現による遺伝子プロモーターの脱メチル化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 浜崎伸彦、今村拓也
  • 学会等名: 第6回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 学術総合センター(東京都千代田区)
  • 年月日: 2012-05-15
• [学会発表] マカクザル特異的偽遺伝子挿入に由来する非コードRNAによる遺伝子プロモーターのDNA脱メチル化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上坂将弘、西村理、宇野健一郎、上田泰己、大石高生、今井啓雄、阿形清和、今村拓也
  • 学会等名: 第6回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 学術総合センター(東京都千代田区)
  • 年月日: 2012-05-15
• [図書] Roles of Epigenetics in the Neural Stem Cell and Neuron: In: J. Peedicayil, D. Grayson, D. Avramopoulos (eds), ISBN 9780124171145 Epigenetics in Psychiatry (2014)
  • 著者名/発表者名: Naoki Yamamoto, Masahiro Uesaka, Takuya Imamura, Kinichi Nakashima
  • 総ページ数: 664
  • 出版者: Elsevier
• [図書] Roles of Epigenetics in the Neural Stem Cell and Neuron (J. Peedicayil, D. Avramopoulos, D.R. Grayson編：Epigenetics in Psychiatry 第４章) (2014)
  • 著者名/発表者名: Naoki Yamamoto, Masahiro Uesaka, Takuya Imamura, Kinichi Nakashima
  • 総ページ数: 2000
  • 出版者: Elsevier
• [図書] 「生き物たちのつづれ織り」阿形清和,森哲(監修)下巻 (2012)
  • 著者名/発表者名: 今村拓也
  • 総ページ数: 234
  • 出版者: 京都大学学術出版会(分担執筆)
• [備考] 九大プレスリリース
  • URL: http://www.kyushu-u.ac.jp/pressrelease/2015/2015_02_05.pdf
• [備考] 九大医学研究院HP
  • URL: http://www.med.kyushu-u.ac.jp/app/modules/information/detail.php?i=753&c=10
• [備考] 九大医学系学府HP
  • URL: http://www.grad.med.kyushu-u.ac.jp/researchinfo/detail.php?i=753
• [備考] 九州大学医学研究院基盤幹細胞学分野
  • URL: http://www.scb.med.kyushu-u.ac.jp/imamura