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ヒト・マウスiPSを用いた網膜発生時間制御のヒストンメチル化による制御機構の解析

公募研究

研究領域脳構築における発生時計と場の連携
研究課題/領域番号 17H05760
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
研究機関東京大学

研究代表者

渡邉 すみ子  東京大学, 医科学研究所, 特任教授 (60240735)

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
9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2018年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード網膜 / 発生 / ヒストンメチル化 / ヒストン / メチル化 / iPS / マウス
研究実績の概要

網膜は6種類に大別される神経細胞とミューラーグリアで構成され、発生の時間軸に従って、各細胞系列が逐次的に共通のプロジェニター細胞から分化を遂げる。マウスと人の発生の時間軸が、網膜においても異なることを利用して、この時間軸の制御にヒストンH3K27のメチル化がどのように拘るのかを検討することを目的とした。human, mouse iPSの混合網膜誘導培養の系の樹立を試みていたが、それぞれ異なる条件で培養する細胞の混合培養は想定より技術的な困難が伴うことが明らかになったためこの系の開発は断念し、より直接的にヒストンメチル化の網膜発生時間軸の制御に果たす役割を解析することとした。このため、これまで網膜最終分化のフェノタイプ解析が主体であったH3K27me3メチル化酵素網膜特異的ノックアウトマウスについて、詳細な分化過程のフェノチアプの解析に加え、すでに整備したH3K27me3のChIP-seqデータの細胞系列特異的転写因子、サイトカイン類などの遺伝子座についての修飾状態を把握し、細胞系列、発生段階に加えて、遺伝子機能での検討を行いH3K27me3の網膜発生の時間軸制御について、新たな仮説を得ることができた。研究班内で関連遺伝子の新たなマウスモデルの提供を受け、この仮説の検証を行い、ヒストンH3K27me3の脱メチル化が発生にクリティカルな転写因子の遺伝子座の脱メチル化を行うタイミングを制御し、網膜発生時間軸を制御していることが示唆された。

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

    (11件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] NIH (NEI)(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] UCSF(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Ras activation in retinal progenitor cells induces tumor formation in the eye2019

    • 著者名/発表者名
      Koso Hideto、Tsuhako Asano、Matsubara Daisuke、Fujita Yasuyuki、Watanabe Sumiko
    • 雑誌名

      Experimental Eye Research

      巻: 180 ページ: 39-42

    • DOI

      10.1016/j.exer.2018.11.025

    • 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] Molecular mechanisms of H3K27me3 and H3K4me3 in retinal development2019

    • 著者名/発表者名
      Iwagawa Toshiro、Watanabe Sumiko
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 138 ページ: 43-48

    • DOI

      10.1016/j.neures.2018.09.010

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The role of Zhx2 transcription factor in bipolar cell differentiation during mouse retinal development2018

    • 著者名/発表者名
      Kawamura Yuichi、Yamanaka Kyohei、Poh Boonmin、Kuribayashi Hiroshi、Koso Hideto、Watanabe Sumiko
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 503 号: 4 ページ: 3023-3030

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.08.088

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Roles of Nmnat1 in the survival of retinal progenitors through the regulation of pro-apoptotic gene expression via histone acetylation2018

    • 著者名/発表者名
      Kuribayashi Hiroshi、Baba Yukihiro、Iwagawa Toshiro、Arai Eisuke、Murakami Akira、Watanabe Sumiko
    • 雑誌名

      Cell Death & Disease

      巻: 9 号: 9 ページ: 891-891

    • DOI

      10.1038/s41419-018-0907-0

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sall1 Regulates Microglial Morphology Cell Autonomously in the Developing Retina2018

    • 著者名/発表者名
      Koso Hideto、Nishinakamura Ryuichi、Watanabe Sumiko
    • 雑誌名

      Advances in Experimental Medicine and Biol

      巻: 1047 ページ: 209-215

    • DOI

      10.1007/978-3-319-75402-4_26

    • ISBN
      9783319754017, 9783319754024
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Roses of Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+) metabolism for retinal development and maintenance2018

    • 著者名/発表者名
      渡辺すみ子
    • 学会等名
      RD2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pivotal roles of Fezf2 in differentiation of cone OFF bipolar cells and functional maturation of cone ON bipolar cells in developing mouse retina2018

    • 著者名/発表者名
      渡辺すみ子
    • 学会等名
      ARVO 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of retinal degeneration model in vitro and identification of retinal regeneration inducing factors2018

    • 著者名/発表者名
      Baba Yukihiro, Sumiko Watanabe
    • 学会等名
      第5回 国際組織工学・再生医療学会 世界会議2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 網膜形成におけるNmnat1の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      栗林寛、渡辺すみ子
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2019-12-27  

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