母性mRNAの動員によるゲノムリプログラミングの調節機構について

• 研究課題/領域番号: 25252054
• 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: 統合動物科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 青木 不学 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (20175160)
• 研究期間 (年度): 2013-10-21 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 44,330千円 (直接経費: 34,100千円、間接経費: 10,230千円); 2016年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円); 2015年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円); 2014年度: 12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円); 2013年度: 13,780千円 (直接経費: 10,600千円、間接経費: 3,180千円)
• キーワード: リプログラミング / 母性mRNA / 1細胞期胚 / 卵 / 初期胚 / 未受精卵 / 全能性 / ゲノムリプログラミング / 母性RNA / 受精卵 / 卵母細胞

研究成果の概要

成長卵では翻訳されていないが、減数分裂の再開あるいは受精後にポリA鎖が伸長して翻訳が開始される母性mRNAが存在する。リプログラミング因子はこのような種類の母性mRNAから翻訳されるものと考え、ポリA鎖が伸長するmRNAを同定し、そのリプログラミングへの関与を明らかにすることを計画した。研究の成果として、まず、ポリA鎖が伸長した母性mRNAを高い精度で分別するシステムを構築した。次いで、分別したmRNAについてRNAシーケンスを行い、リプログラミング因子の候補を絞り込んだ。その後、CRISPER/Cas9システムを用いて候補因子のノックアウトを行うことでリプログラミングへの関与を調べた。

研究成果

• [国際共同研究] Institute of Molecular Genetics(チェコ)
• [国際共同研究] University of Zagreb(Croatia)
• [国際共同研究] University of Pennsylvania(米国)
• [国際共同研究] Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ(米国)
• [国際共同研究] Acad. of Sci. of the Czech Republic(チェコ)
• [国際共同研究] Zagreb University(Croatia)
• [雑誌論文] A unique mechanism regulating gene expression in 1-cell embryos (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto R, Aoki F
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Development 巻: 63 号: 1 ページ: 9-11
  • DOI: 10.1262/jrd.2016-133
  • NAID: 130005332263
  • ISSN: 0916-8818, 1348-4400
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Regulation of zygotic gene activation by chromatin structure and epigenetic factors. (2017)
  • 著者名/発表者名: Funaya S, Aoki F
  • 雑誌名: J Reprod Dev 巻: 印刷中
  • NAID: 130005982815
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Long non-coding RNA exchange during the oocyte-to-embryo transition in mice. (2017)
  • 著者名/発表者名: Karlic R, Ganesh S, Franke V, Svobodova E, Urbanova J, Suzuki Y, Aoki F, Vlahovicek K, Svoboda P.
  • 雑誌名: DNA Res 巻: 24 ページ: 129-141
  • DOI: 10.1093/dnares/dsw058
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Analysis of chromatin structure in mouse preimplantation embryos by fluorescent recovery after photobleaching (2016)
  • 著者名/発表者名: Ooga M, Fulka H, Hashimoto S, Suzuki MG, Aoki F
  • 雑誌名: Epigenetics 巻: 11 号: 1 ページ: 85-94
  • DOI: 10.1080/15592294.2015.1136774
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Nucleolus Precursor Bodies and Ribosome Biogenesis in Early Mammalian Embryos: Old Theories and New Discoveries (2016)
  • 著者名/発表者名: Fulka H, Aoki F
  • 雑誌名: Biol Reprod 巻: 96 号: 6 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1095/biolreprod.115.136093
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Characterization of gene expression in mouse embryos at the 1-cell stage (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto R, Abe K, Suzuki Y, Suzuki MG, Aoki F.
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Development 巻: 62 号: 1 ページ: 87-92
  • DOI: 10.1262/jrd.2015-131
  • NAID: 130005126315
  • ISSN: 0916-8818, 1348-4400
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Analysis of chromatin structure in mouse preimplantation embryos by fluorescent recovery after photobleaching. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ooga, M., Fulka1, H., Hashimoto, S., Suzuki, M.G. and Aoki, F.
  • 雑誌名: Epigenetics 巻: 11 ページ: 85-94
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The first murine zygotic transcription is promiscuous and uncoupled from splicing and 3' processing. (2015)
  • 著者名/発表者名: Abe, K., Yamamoto, R., Franke, V., Cao, M., Suzuki, Y., Suzuki, M.G., Vlahovicek, K., Svoboda, P., Schultz, R.M. and Aoki, F.
  • 雑誌名: EMBO J. 巻: 34 号: 11 ページ: 1523-1537
  • DOI: 10.15252/embj.201490648
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [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] Regulation of Transketolase Like 1 Gene Expression in the Murine One-Cell Stage Embryos. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hamamoto G, Suzuki T, Suzuki MG & Aoki F
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 9 号: 1 ページ: e82087-e82087
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0082087
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] マウス初期胚発生におけるminor ZGAの生物学的な役割 (2016)
  • 著者名/発表者名: 阿部健一郎、鈴木穣、青木不学
  • 学会等名: 第109回日本繁殖生物学会大会
  • 発表場所: 麻布大学（神奈川県相模原市）
  • 年月日: 2016-09-11
• [学会発表] Involvement of histone variants replacement in the genome remodeling after fertilization. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ａｏｋｉ， Ｆ．
  • 学会等名: Joint Symposium on Integrated Biosciences between Zhejiang University and The University of Tokyo
  • 発表場所: Ｈａｎｇｚｈｏｕ （Ｃｈｉｎａ）
  • 年月日: 2016-03-15
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 受精前後におけるゲノム再プログラム化の分子機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 青木不学
  • 学会等名: 第57回組織細胞化学会
  • 発表場所: 杏林大学（東京都三鷹市）
  • 招待講演
• [学会発表] 全能性とは？ (2015)
  • 著者名/発表者名: 青木不学
  • 学会等名: 第38回分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
  • 招待講演
• [学会発表] Characterization of gene expression in one-cell stage embryos (2014)
  • 著者名/発表者名: Aoki F
  • 学会等名: World Congress of Reproductive Biology
  • 発表場所: Edinburgh, England
  • 年月日: 2014-09-02 – 2014-09-05
  • 招待講演
• [学会発表] The role of histone H3 variants in the alteration of chromatin structure after fertilization. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kawamura M & Aoki F
  • 学会等名: World Congress of Reproductive Biology
  • 発表場所: Edinburgh, England
  • 年月日: 2014-09-02 – 2014-09-05
• [学会発表] Roles of the untranslated regions in the translational regulation of cyclin A2 in murine oocytes and embryos. (2014)
  • 著者名/発表者名: Mori M & Aoki F
  • 学会等名: World Congress of Reproductive Biology
  • 発表場所: Edinburgh, England
  • 年月日: 2014-09-02 – 2014-09-05
• [学会発表] マウス初期胚発生においてCcnA2の非翻訳領域が翻訳量に及ぼす影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 森優賀、青木不学
  • 学会等名: 107回日本繁殖生物学会
  • 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] 受精前後におけるエピジェネティック・リプログラミングについて (2014)
  • 著者名/発表者名: 青木不学
  • 学会等名: 第20回ART FORUM
  • 発表場所: ハイアットリージェンシー東京（東京都新宿区）
  • 年月日: 2014-07-31
  • 招待講演