受精卵におけるタンパク質ノックダウン法の開発

• 研究課題/領域番号: 26640063
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 実験動物学
• 研究機関: 長浜バイオ大学
• 研究代表者: 中村 肇伸 長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 准教授 (80403202)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: タンパク質ノックダウン / オートファジー / 母性タンパク質 / 受精卵

研究成果の概要

本研究では、オートファジーを利用した新規タンパク質ノックダウン法を開発することを目的とした。まず、ライソソームとの結合に必要なペプチドとプロテインAを融合させたタンパク質を作製し、EGFP mRNAとともに受精卵にマイクロインジェクションを行った。その結果、EGFPタンパク質が分解できることが明らかとなった。次に、受精卵に豊富に存在するStellaを標的としたが、Stellaタンパク質の分解はほとんど起こらなかった。Stellaは、受精卵の核内に局在し、クロマチンと結合することが明らかになっている。したがって、本研究で開発した方法は、核に局在するタンパク質には適用できないことが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Trichostatin A specifically improves the aberrant expression of transcription factor genes in embryos produced by somatic cell nuclear transfer. (2015)
  • 著者名/発表者名: Inoue K, Oikawa M, Kamimura S, Ogonuki N, Nakamura T, Nakano T, Abe K, Ogura A.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 5 号: 1 ページ: 10127-10127
  • DOI: 10.1038/srep10127
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Human Dynactin-Associated Protein Transforms NIH3T3 Cells to Generate Highly Vascularized Tumors with Weak Cell-Cell Interaction. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kunoh T, Wang W, Kobayashi H, Matsuzaki D, Togo Y, Tokuyama M, Hosoi M, Koseki K, Wada S, Nagai N, Nakamura T, Nomura S, Hasegawa M, Sasaki R, Mizukami T.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 10(8) 号: 8 ページ: e0135836-e0135836
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0135836
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Stella controls chromocenter formation through regulation of Daxx expression in 2-cell embryos. (2015)
  • 著者名/発表者名: Arakawa, T., Nakatani, T., Oda, M., Kimura, Y., Sekita, Y., Kimura, T., Nakamura, T., and Nakano, T.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 466 号: 1 ページ: 60-60
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.08.106
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] De novo DNA methylation through the 5'-segment of the H19 ICR maintains its imprint during early embryogenesis (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsuzaki, H., Okamura, E., Takahashi, T., Ushiki, A., Nakamura, T., Nakano, T., Hata, K., Fukamizu, A., and Tanimoto, K.
  • 雑誌名: Development 巻: 142 ページ: 3833-3844
  • DOI: 10.1242/dev.126003
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Global DNA hypomethylation coupled to cellular transformation and metastatic ability. (2015)
  • 著者名/発表者名: Funaki S, Nakamura T, Nakatani T, Umehara H, Nakashima H, Okumura M, Oboki K, Matsumoto K, Saito H, Nakano T.
  • 雑誌名: FEBS lett. 巻: 589 号: 24PartB ページ: 4053-60
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2015.11.020
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Biotin-deficient diet induces chromosome misalignment and spindle defects in mouse oocytes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsuji A, Nakamura T, Shibata K.
  • 雑誌名: Biosci Biotechnol Biochem. 巻: 79 号: 2 ページ: 292-9
  • DOI: 10.1080/09168451.2014.968090
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dppa3 expression is critical for generation of fully-reprogrammed iPS cells and maintenance of Dlk1-Dio3 imprinting. (2015)
  • 著者名/発表者名: Xu X et al.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 6 号: 1 ページ: 6008-6008
  • DOI: 10.1038/ncomms7008
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Stella preserves maternal chromosome integrity by inhibiting 5hmC-dependent gammaH2AX accumulation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakatani et al.
  • 雑誌名: EMBO Reports 巻: 16 号: 5 ページ: 582-589
  • DOI: 10.15252/embr.201439427
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Trichostatin A specifically improves the aberrant expression of transcription factor genes in embryos produced by somatic cell nuclear transfer. (2015)
  • 著者名/発表者名: Inoue K, Oikawa M, Kamimura S, Ogonuki N, Nakamura T, Nakano T, Abe K, Ogura A.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 未定
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Inhibition of maintenance DNA methylation by Stella. (2014)
  • 著者名/発表者名: Funaki S, Nakamura T, Nakatani T, Umehara H, Nakashima H, Nakano T.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 453 号: 3 ページ: 455-60
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.09.101
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Critical function of Klf17 for the zygotic genome activation in mice (2016)
  • 著者名/発表者名: Yui Goto, Asuka Furuta, Kenji Suzuki, Takashi Kohda, Masahito Ikawa, Toshinobu Nakamura
  • 学会等名: International Symposium on “Epigenome dynamics and regulation in germ cells”
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2016-02-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 全能性細胞で特異的に発現するKlf17の初期発生における必要性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 後藤 悠比、鈴木 健士、古田 明日香、幸田 尚、伊川 正人、中村 肇伸
  • 学会等名: BMB2015（第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会 合同大会）
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
  • 招待講演
• [学会発表] High-affinity, poly-reactive IgA is required for gut homeostatic maintenance to prevent colitis in mice (2015)
  • 著者名/発表者名: Shinsaku Okai, Fumihito Usui, Makoto Hasegawa, Toshinobu Nakamura, Kazuya Yamamoto, Eri Nishiyama, Hiroshi Mori, Takuji Yamada, Ken Kurokawa, Tamotsu Kato, Eiji Miyauchi, Hiroshi Ohno, Reiko Shinkura
  • 学会等名: BMB2015（第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会 合同大会）
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] High-affinity, poly-reactive IgA is required for gut homeostatic maintenance to prevent colitis in mice (2015)
  • 著者名/発表者名: Shinsaku Okai, Fumihito Usui, Makoto Hasegawa, Toshinobu Nakamura, Kazuya Yamamoto, Eri Nishiyama, Hiroshi Mori, Takuji Yamada, Ken Kurokawa, Tamotsu Kato, Eiji Miyauchi, Hiroshi Ohno, Reiko Shinkura
  • 学会等名: 第44回日本免疫学会学術集会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2015-11-18
• [学会発表] 全能性細胞で特異的に発現する遺伝子群の機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中村 肇伸
  • 学会等名: 神戸大学農学部 第33回インターゲノミクスセミナー
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-11-13
  • 招待講演
• [学会発表] Vitamin B1栄養が卵子の質におよぼす影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 辻 愛、中村 肇伸、柴田 克己
  • 学会等名: 第54回 日本栄養食糧学会 近畿支部大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-10-10
• [学会発表] Critical functions of totipotent-cell specific genes Klf17 and Btg4 in zygotic reprogramming (2015)
  • 著者名/発表者名: Kenji Suzuki, Yui Goto, Asuka Furuta, Takashi Kohda, Masahito Ikawa, Toshinobu Nakamura
  • 学会等名: The 40th Naito Conference Epigenetics "From Histone Code to Therapeutic Strategy"
  • 発表場所: Sapporo, Japan
  • 年月日: 2015-09-15
  • 国際学会
• [学会発表] 全能性細胞で高発現するBtg4の初期発生における必要性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 健士、後藤 悠比、古田 明日香、伊川 正人、中村 肇伸
  • 学会等名: 文部科学省科学研究費補助金 新学術領域研究「生殖細胞のエピゲノムダイナミクスとその制御」第3回若手勉強会
  • 発表場所: 静岡県
  • 年月日: 2015-07-22
• [学会発表] 初期胚のクロマチン再構成におけるヒストンシャペロンの役割 ～DNA脱メチル化制御因子Stella欠損 胚をモデルとして～ (2015)
  • 著者名/発表者名: 荒川 達彦、中谷 庸寿、小田 昌朗、木村 康義、関田 洋一、木村 透、中村 肇 伸、仲野 徹
  • 学会等名: 文部科学省科学研究費補助金 新学術領域研究「生殖細胞のエピゲノムダイナミクスとその制御」第3回若手勉強会
  • 発表場所: 静岡県
  • 年月日: 2015-07-22
• [学会発表] マウス受精卵におけるStellaの雌性ゲノム保護とその初期胚発生への重要性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中谷 庸寿、山縣 一夫、木村 透、小田 昌朗、中島 啓行、堀 真由子、関田 洋 一、荒川 達彦、中村 肇伸、仲野 徹
  • 学会等名: 第9回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-05-25
• [学会発表] Biotin-deficient diet induces abnormal oocyte in mouse (2015)
  • 著者名/発表者名: Ai Tsuji, Toshinobu Nakamura, Katsumi Shibata
  • 学会等名: 12th Asian Congress of Nutrition
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2015-05-14 – 2015-05-18
• [学会発表] Biotin-deficient diet induces abnormal oocyte in mouse (2015)
  • 著者名/発表者名: Ai Tsuji, Toshinobu Nakamura, Katsumi Shibata
  • 学会等名: 12th Asian Congress of Nutrition
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2015-05-14
  • 国際学会
• [学会発表] 全能性細胞で高発現する遺伝子群の機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中村 肇伸、仲野 徹
  • 学会等名: CREST「エピゲノム研究に基づく診断・治療へ向けた新技術の創出」研究領域 第4回領域会議
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2015-02-21 – 2015-02-22
• [学会発表] エピゲノム成立の分子メカニズムの解明と制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 仲野 徹、中村 肇伸
  • 学会等名: CREST「エピゲノム研究に基づく診断・治療へ向けた新技術の創出」研究領域 第4回領域会議
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2015-02-21 – 2015-02-22
  • 招待講演
• [学会発表] マウスにおけるビオチン欠乏は卵子の質を劣化させる (2014)
  • 著者名/発表者名: 辻 愛、中村 肇伸、柴田 克己
  • 学会等名: 第13回日本栄養改善学会近畿支部学術総会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-12-07
• [学会発表] Asymmetry in histone H2B O-GlcNAcylation between paternal and maternal chromatin of mouse zygotes (2014)
  • 著者名/発表者名: 中村 肇伸、鈴木 健士、後藤 悠比、中谷 庸寿、関田 洋一、仲野 徹
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] 腸炎モデルマウスに対する腸管ＩｇＡ抗体の作用機序の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡井 晋作、臼井 文人、野村 慎太郎、中村 肇伸、山本 和也、西山 依里、森 宙史、山田 拓司、黒川 顕、加藤 保、大野 博司、新蔵 礼子
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] 初期胚のクロマチン再構成におけるヒストンシャペロンの役割 ～DNA脱メチル化制御因子Stellaの欠損胚をモデルとして～ (2014)
  • 著者名/発表者名: 荒川 達彦、中谷 庸寿、関田 洋一、木村 透、中村 肇伸、小田 昌朗、仲野 徹
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] 受精卵における胚性遺伝子の活性化機構の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中村 肇伸
  • 学会等名: 文部科学省科学研究費補助金 新学術領域研究「生殖細胞のエピゲノムダイナミクスとその制御」第2回公開シンポジウム
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2014-10-31 – 2014-11-01
  • 招待講演
• [学会発表] Asymmetry in histone H2B O-GlcNAcylation between paternal and maternal chromatin of mouse zygotes (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshinobu Nakamura, Kenji Suzuki, Yui gotou, Tsunetoshi Nakatani, Yoichi Sekita, Toru Nakano
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Laboratory meeting EPIGENETICS & CHROMATIN
  • 発表場所: New York, USA
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-13
• [学会発表] Stella preserves maternal chromosome integrity by inhibiting 5hmC-dependent γH2AX accumulation (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsunetoshi Nakatani, Kazuo Yamagata, Tohru Kimura, Masaaki Oda, Hiroyuki Nakashima, Mayuko Hori, Yoichi Sekita, Tatsuhiko Arakawa, Toshinobu Nakamura, Toru Nakano
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Laboratory meeting EPIGENETICS & CHROMATIN
  • 発表場所: New York, USA
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-13
• [学会発表] トリコスタチンA処理による体細胞核移植クローン胚の転写因子関連遺伝子発現の改善について (2014)
  • 著者名/発表者名: 井上 貴美子、及川 真実、上村 悟氏、越後貫 成美、中村 肇伸、仲野 徹、小倉 淳郎
  • 学会等名: 第107回日本繁殖生物学会大会
  • 発表場所: 帯広
  • 年月日: 2014-08-21 – 2014-08-24
• [学会発表] 初期胚のクロマチン再構成におけるヒストンシャペロンの役割 ～DNA脱メチル化制御因子Stellaの欠損胚をモデルとして～ (2014)
  • 著者名/発表者名: 荒川 達彦、中谷 庸寿、関田 洋一、木村 透、中村 肇伸、小田 昌朗、仲野 徹
  • 学会等名: 第3回大阪大学医学系研究科若手研究フォーラム
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-07-30
• [学会発表] 全能性細胞で高発現するBtg4の機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 健士、後藤 悠比、中村 肇伸
  • 学会等名: 文部科学省科学研究費補助金 新学術領域研究「生殖細胞のエピゲノムダイナミクスとその制御」第2回若手勉強会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2014-07-16 – 2014-07-18
• [学会発表] 着床前胚におけるKlf17の重要な役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 後藤 悠比、鈴木 健士、中村 肇伸
  • 学会等名: 文部科学省科学研究費補助金 新学術領域研究「生殖細胞のエピゲノムダイナミクスとその制御」第2回若手勉強会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2014-07-16 – 2014-07-18
• [学会発表] 受精卵におけるヒストンH2BのN-アセチルグルコサミン修飾 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中村 肇伸、鈴木 健士、後藤 悠比、中谷 庸寿、関田 洋一、仲野 徹
  • 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: 東京
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-27
• [図書] 生体の科学「着床前胚と始原生殖細胞におけるDNAメチル化リプログラミング」 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中村 肇伸
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: 医学書院
• [図書] 細胞工学「母性因子を用いたiPS細胞の樹立効率と質の改善」 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中村 肇伸
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: 学研メディカル秀潤社
• [図書] 細胞工学; 母性因子を用いたiPS細胞の樹立効率と質の改善 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中村 肇伸
  • 出版者: 学研メディカル秀潤社
• [図書] 生体の科学; 着床前胚と始原生殖細胞におけるDNAメチル化リプログラミング (2015)
  • 著者名/発表者名: 中村 肇伸
  • 出版者: 医学書院
• [図書] Stella and zygotic reprogramming; In “Epigenetic Mechanisms in Cellular Reprogramming”, Epigenetics and Human Health series (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakamura T, Nakano T.
  • 総ページ数: 12
  • 出版者: Springer
• [備考] 中村肇伸准教授らの共同研究が『Nature communications』に掲載されました
  • URL: http://www.nagahama-i-bio.ac.jp/research/
• [備考] [プレスリリース]中村肇伸准教授らの共同研究について
  • URL: http://www.nagahama-i-bio.ac.jp/research/
• [備考] 中村肇伸准教授らの共同研究が『Nature communications』に掲載されました
  • URL: http://www.nagahama-i-bio.ac.jp/others/
• [備考] Nature communicationsに掲載された論文が新聞で報道されました
  • URL: http://b-lab.nagahama-i-bio.ac.jp/?page_id=203