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H3K27エピジェネティックネットワークによる幹細胞老化・抗老化分子機構の解明

公募研究

研究領域ステムセルエイジングから解明する疾患原理
研究課題/領域番号 17H05648
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
研究機関九州大学

研究代表者

岩森 巨樹  九州大学, 農学研究院, 准教授 (70647362)

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
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード幹細胞 / 老化 / 精子幹細胞 / エピジェネティクス / ヒストン脱メチル化酵素 / JMJD3 / UTX / H3K27脱メチル化酵素 / エピジェネティックス
研究実績の概要

精子形成は個体のほぼ一生に渡って継続するが、加齢に伴って繁殖能力は低下する。我々はヒストンH3リジン27(H3K27)脱メチル化制御が幹細胞老化に関与することを見出した。本年度は昨年度までに得られたRNAシークエンスにデータを追加して詳細に解析するとともに、ChIPシークエンス解析および別の遺伝子改変マウスの解析を行った。野生型およびJMJD3欠損CD9陽性精子幹細胞画分のRNAシークエンスを行い、発現変動遺伝子のプロファイリングを詳細に行なったところ、加齢に伴って発現が減少し、老齢のJMJD3欠損マウスでは発現が増加する遺伝子群が同定され、エネルギー代謝に関連する遺伝子群が多く含まれていた。これらの遺伝子群はその発現動態から幹細胞老化に関連することが予想される。また、老齢の野生型およびJMJD3欠損精子幹細胞画分におけるトリメチル化H3K27およびトリメチル化H3K4のChIPシークエンスを行った。一部のデータが精度が低く、データの追加が必要であるが、転写開始点付近に蓄積するH3K27me3の量は加齢とともに減少しており、骨格筋幹細胞よりも造血幹細胞に近いことが示唆されたが、さらに詳細な解析が必要である。また、JMJD3/UTX二重欠損精子幹細胞の解析についてはキャンパス移転の影響で遅延しており、今後行う予定である。一方で、UTX発現誘導マウスを解析したところ、JMJD3欠損マウスで見られたような高頻度の精原細胞断片化は観察されず、精子幹細胞におけるUTXの発現は精子幹細胞の抗老化とは関連がないことが示唆された。今後、JMJD3/UTX二重欠損、UTX発現誘導精子幹細胞の発現遺伝子プロファイルを加えて比較解析し、幹細胞老化メカニズムを明らかにする予定である。

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

    (15件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Washington University School of Medicine(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Univ of Illinois at Urbana-Champaign/Frederick Natl Lab for Cancer Research/Carnegie Mellon University(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Korea Brain Research Institute(韓国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Baylor College of Medicine/University of Illinois Urbana-Champaign/Carnegie Mellon University(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Baylor College of Medicine/Washington University School of Medicine(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Kdm6b regulates context-dependent hematopoietic stem cell self-renewal and leukemogenesis2019

    • 著者名/発表者名
      Mallaney Cates、Ostrander Elizabeth L.、Celik Hamza、Kramer Ashley C.、Martens Andrew、Kothari Alok、Koh Won Kyun、Haussler Emily、Iwamori Naoki、Gontarz Paul、Zhang Bo、Challen Grant A.
    • 雑誌名

      Leukemia

      巻: 印刷中 号: 10 ページ: 2506-2521

    • DOI

      10.1038/s41375-019-0462-4

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A membrane protein, TMCO5A, has a close relationship with manchette microtubules in rat spermatids during spermiogenesis2019

    • 著者名/発表者名
      Kaneko Takane、Minohara Taisuke、Shima Sakurako、Yoshida Kaori、Fukuda Atsuko、Iwamori Naoki、Inai Tetsuichiro、Iida Hiroshi
    • 雑誌名

      Molecular Reproduction and Development

      巻: 86 号: 3 ページ: 330-341

    • DOI

      10.1002/mrd.23108

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fasting-induced JMJD3 histone demethylase epigenetically activates mitochondrial fatty acid β-oxidation2018

    • 著者名/発表者名
      Seok Sunmi、Kim Young-Chae、Byun Sangwon、Choi Sunge、Xiao Zhen、Iwamori Naoki、Zhang Yang、Wang Chaochen、Ma Jian、Ge Kai、Kemper Byron、Kemper Jongsook Kim
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Investigation

      巻: 128 号: 7 ページ: 3144-3159

    • DOI

      10.1172/jci97736

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] H3K27脱メチル化酵素による精子幹細胞制御機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      島桜子、飯田弘、岩森巨樹
    • 学会等名
      日本動物学会第89回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Regulation of Spermatogonial stem cells by H3K27 demethylases.2018

    • 著者名/発表者名
      Sakurako Shima, Hiroshi Iida, Naoki Iwamori
    • 学会等名
      ISSCR annual meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The role of H3K27 demethylases in the regulation of spermatogonial stem cells2018

    • 著者名/発表者名
      Naoki Iwamori, Sakurako Shima, Tokuko Iwamori, Hiroshi Iida
    • 学会等名
      第16回幹細胞シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The role of JMJD3 in the regulation of spermatogonial stem cells2017

    • 著者名/発表者名
      Naoki Iwamori, Tokuko Iwamori, Hiroshi Iida
    • 学会等名
      ISSCR annual meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The role of JMJD3 in the regulation of intercellular bridge during the fragmentation of spermatogonial cysts.2017

    • 著者名/発表者名
      Naoki Iwamori, Tokuko Iwamori, Sakurako Shima, Hiroshi Iida
    • 学会等名
      The 4th WCRB
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 精子形成に必須のエピジェ ネティックスプライシング制 御機構2017

    • 著者名/発表者名
      岩森 巨樹,冨永 薫, 岩森 督子,大川 恭行, 小野 悦郎, Martin Matzuk,飯田 弘
    • 学会等名
      第88回日本動物学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ゲノム改変技術の動物学への応用2017

    • 著者名/発表者名
      岩森巨樹
    • 学会等名
      日本動物学会 中国・四国地区、九州地区 合同研修会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-02-28  

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