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X染色体不活性化を制御する新規non-codingRNAの解析

公募研究

研究領域ノンコーディングRNAネオタクソノミ
研究課題/領域番号 17H05597
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
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

小林 慎  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (10397664)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2018年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
キーワードX染色体の不活性化 / エピジェネティクス / Long non-coding RNA / 非メンデル性遺伝 / non-coding RNA / 疾患モデルマウス / 性差
研究実績の概要

X染色体不活性化(XCI)は、哺乳類の雌の発生に必須なエピジェネティック制御機構である。Ftxはタンパク質をコードしない長いRNA(lncRNA)であり、培養細胞実験はXCIでの働きを示唆するが、生体での生理的機能は不明である。個体での機能を明らかにするためにFtxノックアウト(KO)マウスを作製したところ、一部の雌KOマウスがヒトの小(無)眼球症に似た症状を示した。興味深いことにこの表現型は雄のKOマウスでは見られない。従来の遺伝学では、FtxのようなX染色体上にコードされた遺伝子のKOは、通常雄(-/Y)が雌(-/+)よりもより重篤な表現型を示すはずで、このような遺伝パターンは説明がつかない。またFtxKOマウスは同じゲノム配列を持つにもかかわらず、表現型の有無やその重篤度に個体間でばらつきがあることが分かった。マイクロアレイ、qPCR、RNA-FISH解析からFtx KOマウスでは、一部のX連鎖遺伝子が不活性化X染色体上で活性化しており、XCIが異常を示すことを明らかにした。XCIの異常が、表現型が雌のみで検出される原因であることを示唆している。さらに、FtxKOマウスではXCIの主な制御因子であるXistRNAの発現レベルが低下し、FtxがXistの発現上昇の機能を持つことを明らかにした。一方、アレイ発現解析から、個体間での不活化の異常を示す遺伝子の数のばらつきがKOマウスの表現型の有無と相関があることを明らかにした。これらの結果から、Ftxは正常なXCIの制御・目の発生に必要であり、XCIの異常が従来の遺伝学に従わない遺伝パターンを示す新しい発症メカニズムを提唱した(Hosoi Nat Commun 2018)。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 7件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Evolution of viviparity in mammals: what genomic imprinting tells us about mammalian placental evolution2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Kaneko-Ishino and Fumitoshi Ishino
    • 雑誌名

      Reproduction, Fertility and Development

      巻: in press 号: 7 ページ: 1219-1227

    • DOI

      10.1071/rd18127

    • 関連する報告書
      2018 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] Female mice lacking Ftx lncRNA exhibit impaired X-chromosome inactivation and a microphthalmia-like phenotype.2018

    • 著者名/発表者名
      Hosoi Y, Soma M, Shiura H, Sado T, Hasuwa H, Abe K, Kohda T, Ishino F, Kobayashi S
    • 雑誌名

      Nat Commun

      巻: 9(1) 号: 1 ページ: 4618-4618

    • DOI

      10.1038/s41467-018-06327-6

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Live Imaging of X-Chromosome Inactivation and Reactivation Kinetics.2018

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi S
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol.

      巻: 1861 ページ: 73-89

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-8766-5_7

    • ISBN
      9781493987658, 9781493987665
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Epigenetic differences between naive and primed pluripotent stem cells2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Saori、Kobayashi Shin、Hiratani Ichiro
    • 雑誌名

      Cellular and Molecular Life Sciences

      巻: 75 号: 7 ページ: 1191-1203

    • DOI

      10.1007/s00018-017-2703-x

    • 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] Parental age and gene expression profiles in individual human blastocysts.2018

    • 著者名/発表者名
      Kawai K, Harada T, Ishikawa T, Sugiyama R, Kawamura T, Yoshida A, Tsutsumi O, Ishino F, Kubota T, Kohda T.
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 8(1) 号: 1 ページ: 2380-2380

    • DOI

      10.1038/s41598-018-20614-8

    • 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] Preferable in vitro condition for maintaining faithful DNA methylation imprinting in mouse embryonic stem cells.2018

    • 著者名/発表者名
      Lee J, Matsuzawa A, Shiura H, Sutani A, Ishino F
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: 23 号: 3 ページ: 146-160

    • DOI

      10.1111/gtc.12560

    • 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] Live imaging of X chromosome inactivation and reactivation dynamics.2017

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi S.
    • 雑誌名

      Dev Growth Differ.

      巻: 59(6) 号: 6 ページ: 493-500

    • DOI

      10.1111/dgd.12365

    • 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] Reply to Ferlazzo and Foray: About the Space Pup project.2017

    • 著者名/発表者名
      Wakayama S, Kamada Y, Yamanaka K, Kohda T, Suzuki H, Shimazu T, Tada MN, Osada I, Nagamatsu A, Kamimura S, Nagatomo H, Mizutani E, Ishino F, Yano S, Wakayama T.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A.

      巻: 114(33) 号: 33

    • DOI

      10.1073/pnas.1711468114

    • 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] Healthy offspring from freeze-dried mouse spermatozoa held on the International Space Station for 9 months2017

    • 著者名/発表者名
      Sayaka Wakayama, Yuko Kamada, Kaori Yamanaka, Takashi Kohda, Hiromi Suzuki, Toru Shimazu,
    • 雑誌名

      PNAS

      巻: 1 号: 23 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1073/pnas.1701425114

    • 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
  • [学会発表] The Ftx lncRNA is required for normal eye development and random X chromosome inactivation in mice.2018

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Hosoi1, Miki Soma1, Hirosuke Shiura1, Takashi Sado4, Hidetoshi Hasuwa5, Kuniya Abe 3 Takashi Kohda1, Fumitoshi Ishino1, Shin Kobayashi1,2
    • 学会等名
      JAJ RNA 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 表現型が性差を示すFat60 long non-coding RNA KOマウスの解析2018

    • 著者名/発表者名
      小林慎
    • 学会等名
      第6回 X染色体研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] X染色体再活性化ライブイメージングシステムを用いた幹細胞研究2018

    • 著者名/発表者名
      小林 慎 (1,2)、細井勇輔 (2)、志浦 寛相(2)、山縣 一夫(3)、高橋 沙央里 (2)、藤原祥高(3)、岡部勝(3)、石野史敏(2)、五島直樹(1)
    • 学会等名
      第17回産総研・産技連LS-BT合同発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] X染色体再活性化のライブイメージングを可能にする“momijiマウス”の開発と応用2017

    • 著者名/発表者名
      小林慎
    • 学会等名
      第5回 X染色体研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 発生におけるX染色体の不活性化および再活性化ダイナミクスのライブイメージング2017

    • 著者名/発表者名
      小林 慎 1, 細井 勇輔 1, 志浦 寛相 1, 山縣 一夫 2, 高橋 沙央里 1, 藤原 祥高 2, 幸田 尚 1, 岡部 勝 2, 石野 史敏 1
    • 学会等名
      第11回日本エピジェネティクス研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 小林慎 研究紹介

    • URL

      http://www.tmd.ac.jp/mri/epgn/shin_kobayashi.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
  • [備考] 産業技術総合研究所・創薬分子プロファイリングセンター

    • URL

      http://www.molprof.jp/research/qpt1.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-03-11  

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