マウスゲノム刷り込み遺伝子座におけるエピジェネティック修飾制御の分子メカニズム

• 研究課題/領域番号: 26840113
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 遺伝・染色体動態
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 松崎 仁美 筑波大学, 生命環境系, 助教 (50436242)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: ゲノム刷り込み / DNAメチル化 / エピジェネティクス

研究成果の概要

哺乳類のゲノム刷り込み現象では、アリル特異的なDNAメチル化（刷り込みメチル化）が制御の中心的役割を果たし、その破綻は個体発生の異常やヒト疾患の原因となる。しかし、同メチル化を確立・維持する分子メカニズムは、まだよくわかっていない。我々は、先行研究において、Igf2/H19遺伝子座の転写制御配列「H19 ICR」が、受精後、父由来アリル特異的メチル化を自律的に獲得できることを見出していた。本研究では、複数のH19 ICR配列トランスジェニックマウス、および、ノックアウトマウスを作製・解析し、そのメチル化制御の責任配列を、百数十bpの範囲に同定した。

研究成果

• [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
• [学会発表] Imprinted gene expression can be reconstituted by synthetic DNA fragment composed of specified cis regulatory elements from the H19 ICR (2018)
  • 著者名/発表者名: Matsuzaki, H., Kuramochi, D., Hirakawa, K., and Tanimoto, K.
  • 学会等名: Keystone Symposia (Gene Control in Development and Disease)
  • 国際学会
• [学会発表] 人工刷り込み制御配列によるゲノム刷り込みの再構築 (2017)
  • 著者名/発表者名: 倉持大地、松﨑仁美、牛木亜季、谷本啓司
  • 学会等名: 第64回日本実験動物学会総会
• [学会発表] マウスH19 ICRにおけるアリル特異的DNAメチル化制御配列の同定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松﨑仁美、倉持大地、牛木亜季、谷本啓司
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] アリル特異的DNAメチル化（刷り込みメチル化）配列の in vivo 再構築 (2016)
  • 著者名/発表者名: 谷本啓司、松﨑仁美、牛木亜季、倉持大地
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会
  • 発表場所: 仙台国際センター/東北大学川内北キャンパス（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] Imprinted DNA methylation status can be reconstituted by combining activity of distinct H19 ICR elements in mice (2016)
  • 著者名/発表者名: 松崎仁美、谷本啓司
  • 学会等名: Mouse Genetics 2016 at The Allied Genetics Conference 2016
  • 発表場所: Orlando (USA)
  • 年月日: 2016-07-13
  • 国際学会
• [学会発表] マウスH19 ICR上流配列を介したアリル特異的DNAメチル化の検証 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松崎仁美、倉持大地、谷本啓司
  • 学会等名: 第10回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター（大阪府・豊中市）
  • 年月日: 2016-05-19
• [学会発表] 受精後アリル特異的de novo DNAメチル化によるゲノム刷り込み制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松崎仁美
  • 学会等名: 第10回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター（大阪府・豊中市）
  • 年月日: 2016-05-19
  • 招待講演
• [学会発表] 5’-segment of the H19 ICR confers ability to acquire post-fertilization allele-specific DNA methylation to artificial DNA sequences (2016)
  • 著者名/発表者名: Matsuzaki, H. and Tanimoto, K.
  • 学会等名: International Symposium on Epigenome Dynamics and Regulation in Germ Cells
  • 発表場所: 京都大学（京都府・京都市）
  • 年月日: 2016-02-17
  • 国際学会
• [学会発表] マウスにおける再構築刷り込みメチル化配列の活性の検証 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松崎仁美、倉持大地、谷本啓司
  • 学会等名: 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: 神戸ポートアイランド（兵庫県・神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] De novo DNA methylation mediated by 5' portion of the H19 ICR is essential for maintaining its methylation imprint during early embryogenesis in mice (2015)
  • 著者名/発表者名: Tanimoto, K., Matsuzaki, H., Okamura, E., Ushiki, A., and Takahashi, T.
  • 学会等名: Mouse Molecular Genetics 2015
  • 発表場所: Cambridge (UK)
  • 年月日: 2015-09-16
  • 国際学会
• [学会発表] 刷り込みメチル化配列の再構築 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松崎仁美、谷本啓司
  • 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: 学術総合センター一橋講堂（東京都・千代田区）
  • 年月日: 2015-05-25
• [学会発表] A role for postfertilization, allele-specific DNA methylation activity in maintaining the imprinted H19 ICR methylation (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsuzaki, H., Okamura, E., Ushiki, A., Takahashi, T., Tanimoto, K.
  • 学会等名: Keystone Symposia (DNA methylation)
  • 発表場所: Keystone (アメリカ合衆国)
  • 年月日: 2015-03-29 – 2015-04-03
• [学会発表] Igf2/H19刷り込み遺伝子座における受精後アリル特異的DNAメチル化活性の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松崎仁美、岡村永一、牛木亜季、高橋拓也、谷本啓司
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] マウスH19 ICRにおける受精後アリル特異的DNAメチル化活性の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松崎仁美、岡村永一、牛木亜季、高橋拓也、谷本啓司
  • 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: 東京大学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
• [備考] 筑波大学 生命環境科学研究科 谷本研究室
  • URL: http://kt-b1-mac1.tara.tsukuba.ac.jp/~tanimotokeiji/Keijis/Welcome.html
• [備考] ゲノム刷り込みを読み解く ～ゲノム刷り込みが維持される仕組みに迫る～
  • URL: http://www.tsukuba.ac.jp/attention-research/p201511171200.html
• [備考] ゲノム刷り込みを読み解く ～ゲノム刷り込みが維持される仕組みに迫る～（プレスリリース）
  • URL: http://www.tsukuba.ac.jp/wp-content/uploads/151116tanimoto1.pdf
• [備考] The Silence of the Genes
  • URL: http://www.tsukuba.ac.jp/en/news-list/p201511251031