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雄性不妊及び発がん過程のクロマチン動態解析

公募研究

研究領域動的クロマチン構造と機能
研究課題/領域番号 16H01319
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関旭川医科大学 (2017)
中部大学 (2016)

研究代表者

上田 潤  旭川医科大学, 医学部, 准教授 (80450394)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2017年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2016年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード精子形成過程 / クロマチン / エピジェネティクス / ヘテロクロマチン / ヒストンバリアント / DNAメチル化 / 発がん過程 / 精子形成 / DNAのメチル化
研究実績の概要

本研究では「病態進行過程におけるクロマチン構造の動態変化」をキーワードに、二つのテーマを推進した。一つ目のテーマでは、マウスの精巣特異的ヒストンH3バリアントであるH3tに着目し、クロマチン構造が大規模に変動する精子形成過程においてH3tがどのような役割を担っているのかを明らかにすることを目的として行った。本領域に参画期間中に行った解析から、H3tは幹細胞の維持には必要ないが、精原細胞が分化し、減数分裂に移行するために必要であることを明らかにした。また、領域代表の胡桃坂仁志教授のグループの解析によって、H3tを組み込んだヌクレオソームはcanonicalなH3であるH3.1を組み込んだヌクレオソームに比べて開いた構造を取っていることが結晶構造並びに生化学的解析によって明らかとなった。さらに、この構造の違いがヌクレオソームのentry/exit部位に位置するH3tの42番目のヒスチジン残基(canonicalなH3では42番目がアルギニン残基)に由来することも点変異の実験によって突き止めた。これらの結果は論文として発表し(Ueda, J., et al., Cell Reports, 2017)、現在はこの仕事の続きとして、H3tの42番目のヒスチジン残基をアルギニン残基に置換したマウスの作製に取り組んでいる。
二つ目のテーマでは、メチル化DNAを可視化したレポーターマウス「メチロー」を用いて、腫瘍形成過程にメチル化DNA及びヘテロクロマチン構造がどのように変動するかを解析した。メチローマウスと発がんモデルマウスを用いた解析から、非腫瘍と腫瘍を区別する特徴量として使えそうな候補指標がいくつかあることが明らかとなった。また、中部大学の岩本隆司教授(連携研究者)、岩堀祐之教授との共同研究によって、腫瘍切片のヘマトキシリン・エオシン染色(明視野)画像から細胞核を抽出する方法の開発を行った(Tsukada, Y., et al., Procedia Computer Science, 2017)。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Cancer Science Institute of Singapore(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Cancer Science Institute of Singapore/National University of Singapore(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] The normality of sperm in an infertile man with ring chromosome 15: a case report.2018

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa K, Itoi F, Nagahara M, Jose M, Matsunaga A, Ueda J, Iwamoto T.
    • 雑誌名

      J Assist Reprod Genet.

      巻: 35 号: 2 ページ: 251-256

    • DOI

      10.1007/s10815-017-1061-9

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chd2 regulates chromatin for proper gene expression toward differentiation in mouse embryonic stem cells2017

    • 著者名/発表者名
      Semba Yuichiro、Harada Akihito、Maehara Kazumitsu、Oki Shinya、Meno Chikara、Ueda Jun、Yamagata Kazuo、Suzuki Atsushi、Onimaru Mitsuho、Nogami Jumpei、Okada Seiji、Akashi Koichi、Ohkawa Yasuyuki
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 45 号: 15 ページ: 8758-8772

    • DOI

      10.1093/nar/gkx475

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inhibition of the H3K9 methyltransferase G9A attenuates oncogenicity and activates the hypoxia signaling pathway.2017

    • 著者名/発表者名
      Ho JC, Abdullah LN, Pang QY, Jha S, Chow EK, Yang H, Kato H, Poellinger L, Ueda J, Lee KL.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 12 号: 11 ページ: e0188051-e0188051

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0188051

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Testis-Specific Histone Variant H3t Gene Is Essential for Entry into Spermatogenesis2017

    • 著者名/発表者名
      Ueda J., Harada A., Urahama T., Machida S., Maehara K., Hada M., Makino Y., Nogami J., Horikoshi N., Osakabe A., Taguchi H., Tanaka H., Tachiwana H., Yao T., Yamada M., Iwamoto T., Isotani A., Ikawa M., Tachibana T., Okada Y., Kimura H., Ohkawa Y., Kurumizaka H., Yamagata K.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 18(3) 号: 3 ページ: 593-600

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2016.12.065

    • NAID

      120006957416

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Usp7-dependent histone H3 deubiquitylation regulates maintenance of DNA methylation.2017

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi L, Nishiyama A, Misaki T, Johmura Y, Ueda J, Arita K, Nagao K, Obuse C, Nakanishi M
    • 雑誌名

      Scientific reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1038/s41598-017-00136-5

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A genetically encoded probe for live-cell imaging of H4K20 monomethylation2016

    • 著者名/発表者名
      Sato Y., Kujirai T., Arai R., Asakawa H., Ohtsuki C., Horikoshi N., Yamagata K., Ueda J., Nagase T., Haraguchi T., Hiraoka Y., Kimura A., Kurumizaka H., Kimura, H.
    • 雑誌名

      J. Mol. Biol.

      巻: 428 号: 20 ページ: 3885-3902

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2016.08.010

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] CNN特徴量を利用した明視野画像からの細胞核抽出2017

    • 著者名/発表者名
      塚田裕也,岩堀祐之,舟橋健司,上田潤,岩本隆司
    • 学会等名
      第42回東海ファジィ研究会in日間賀島(ヒマ研2017)
    • 発表場所
      日間賀島公民館,愛知県,南知多町
    • 年月日
      2017-02-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Testis-Specific Histone Variant H3t Gene is Essential for Entry into Spermatogenesis.2017

    • 著者名/発表者名
      Jun Ueda
    • 学会等名
      Society for the Study of Reproduction 2017 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 1細胞・染色体単離技術に基づいた細胞の分化度と染色体構造安定性との相関の解析2017

    • 著者名/発表者名
      高橋智博, オケヨ ケネディ, 上田潤, 鷲津正夫, 小穴英廣
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第35回研究会(35th CHEMINAS)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 精巣特異的ヒストンバリアント H3t は精子幹細胞の精子形成過程への移行に必須である2017

    • 著者名/発表者名
      山縣一夫,上田潤,原田哲仁,浦浜嵩,町田晋一,前原一満,羽田政司,牧野吉倫,野上順平,堀越直樹,越阪部晃永,田口裕之,田中大貴,立和名博昭,八尾竜馬,山田みなみ,岩本隆司,磯谷綾子,伊川正人,立花太郎,岡田由紀,木村宏,大川恭行,胡桃坂仁志
    • 学会等名
      第35回日本受精着床学会総会・学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 単一ES細胞の分化分裂過程におけるメチル化DNA動態の定量的観察2017

    • 著者名/発表者名
      穂井田謙介,上田潤,池田善貴,古谷駿治,野老美紀子,細井美彦,山縣一夫
    • 学会等名
      第35回日本受精着床学会総会・学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Direct Observation-based Analysis of Compaction Stability of Individual Chromosomes isolated from Single Mammalian Cells2017

    • 著者名/発表者名
      Oana, H., Takahashi, T., Okeyo, K.O., Ueda, J., and Washizu, M.
    • 学会等名
      21st International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (MicroTAS 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロRNA導入マウスに発症した拡張型心筋症における還元ストレスの解析2017

    • 著者名/発表者名
      小川剛汰,松山留美子,喬善楼,小形岳寛,上田潤,岩本隆司
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] メチローマウスを用いた腫瘍分類の画像解析2017

    • 著者名/発表者名
      上瀬茉美,高橋幸司,中島妙子,八尾竜馬,岩本隆司,上田潤
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 単一ES細胞の分化分裂過程におけるメチル化DNA動態の観察法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      池田善貴,穂井田謙介,上田潤,古谷駿治,野老美紀子,細井美彦,山縣一夫
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] マイクロ流路を用いた細胞の分化度と染色体構造安定性との相関のリアルタイム解析技術開発2017

    • 著者名/発表者名
      小穴英廣,高橋智博,Kennedy Okeyo,上田潤,山縣一夫,鷲津正夫
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] メチローマウス由来単一ES細胞におけるメチル化DNA動態の動的観察法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      穂井田謙介,上田潤,財田大地,山田健,野老美紀子,細井美彦,山縣 一夫
    • 学会等名
      第39回日本分生生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜,神奈川県,横浜市
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] クロマチンリモデリング因子Chd2はマウスES細胞の分化能維持に必須である2016

    • 著者名/発表者名
      仙波雄一郎,原田哲仁,前原一満,小田原淳,工藤健介,岩崎健史,沖真弥,目野主税,上田潤,山縣一夫,大川恭行
    • 学会等名
      第39回日本分生生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜,神奈川県,横浜市
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Hypoxia Mediated Epigenetics and Their Function in the Cell Survival Response of Cancer Cells2016

    • 著者名/発表者名
      Lee, K.L., Ho, J.C., Ueda, J., Kitajima, S., Sun, W., Jia, Y., Chia, G.S., Zaiden, N., Yit, L.Y., Leong, Y.S., Tham, C.F.Y., Han, J., Pang, Q.Y., Fukuhara, N., Oba, H., Yang, H., Kato, H., and Poellinger, L.
    • 学会等名
      第14回がんとハイポキシア研究会
    • 発表場所
      岐阜グランドホテル,岐阜県,岐阜市
    • 年月日
      2016-11-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Hypoxia Mediates Tumourigenesis via the H3K9 Epigenetic Regulators G9A and JMJD1A.2016

    • 著者名/発表者名
      Ho, J.C., Ueda, J., Lee, K.L., and Poellinger, L.
    • 学会等名
      第14回がんとハイポキシア研究会
    • 発表場所
      岐阜グランドホテル,岐阜県,岐阜市
    • 年月日
      2016-11-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Direct acquisition of genome-wide epigenetic information along intact chromatin fibers of individual chromosomes isolated from single mammalian cells.2016

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, T., Okeyo, K.O., Washizu, M., Ueda, J., and Oana, H.
    • 学会等名
      The 20th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences
    • 発表場所
      Dublin, Ireland
    • 年月日
      2016-10-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Direct Observation of Epigenetic Modifications along Intact Chromatin Fibers of Individual Chromosomes Isolated from Single Cells in a Microfluidic Channel.2016

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, T., Okeyo, K.O., Washizu, M., Ueda, J., and Oana, H.
    • 学会等名
      2016 International Conference on Solid State Devices and Materials
    • 発表場所
      つくば国際会議場,茨城県,つくば市
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 動物細胞クロマチンファイバーに対する化学修飾および凝縮部の光マッピング2016

    • 著者名/発表者名
      高橋智博,オケヨ ケネディ,鷲津正夫,上田潤,小穴英廣
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第34回研究会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場,千葉県,千葉市
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Testis-Specific Histone Variant H3t is Essential for Entry into Spermatogenesis.2016

    • 著者名/発表者名
      Ueda, J., Harada, A., Urahama, T., Machida, S., Maehara, K., Horikoshi, N., Osakabe, A., Taguchi, H., Tanaka, H., Tachiwana, H., Yao, T., Isotani, A., Ikawa, M., Tachibana, T., Kimura, H., Ohkawa, Y., Kurumizaka, H., and Yamagata, K.
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Asia ‘Chromatin, Epigenetics and Transcription’
    • 発表場所
      Suzhou, China
    • 年月日
      2016-05-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 細胞2017

    • 著者名/発表者名
      上田潤,大栗敬幸.
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      ニューサイエンス社
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://researchmap.jp/wiz/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://researchmap.jp/wiz/?lang=english

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-26   更新日: 2022-10-20  

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