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ショウジョウバエを用いた精子形成に必要なエピゲノム制御因子同定とネットワーク解明

公募研究

研究領域生殖系列の世代サイクルとエピゲノムネットワーク
研究課題/領域番号 23013015
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関京都工芸繊維大学

研究代表者

山口 政光  京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 教授 (00182460)

研究分担者 井上 喜博  京都工芸繊維大学, 昆虫バイオメディカル教育研究センター, 准教授 (90201938)
研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
2012年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2011年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
キーワード発生・分化 / 遺伝学 / 昆虫 / エピゲノム / 遺伝子
研究概要

本研究では、ショウジョウバエをモデルにして減数分裂遺伝子の発現制御ならびに精子核の凝縮に必要なエピゲノム制御因子の同定とそれを中心とする制御ネットワークを明らかにする。また新規RNA結合タンパク質ファミリーがショウジョウバエの生殖系列細胞でのエピゲノム制御に必要との結果を得たので、その標的遺伝子群の同定と発現抑制機構を解明することを目的とする。
1.ヒストンメチル化酵素と相互作用するエピジェネティック制御因子の遺伝学的同定:ヒストンメチル化酵素G9aをショウジョウバエ複眼原基細胞で大量発現させると成虫複眼が異常となる。この表現型を指標とした大規模遺伝学的スクリーニングにより、EGFR経路に関わる遺伝子が遺伝学的相互作用因子として同定できた。またG9a欠失変異系統と野生型胚のRNA-seq解析により、分節遺伝子発現レベルが、G9a欠失変異系統で増加していることが明らかになった。またヒストン脱メチル化酵素Jumonji(Jarid2)の精子形成過程における動態も明らかにした。
2.雄減数分裂と精子形成に必要なRNA結合タンパク質ファミリーの解析:ショウジョウバエのCG12124遺伝子の産物は低分子量RNA U7と結合する。この変異体は血球細胞の腫瘍を発症するが、RNA-seq法により調べたところ、変異体でコントロールの2%以下に発現低下していた遺伝子の多くは精巣内で発現がピークになるものであった。そのハイポモルフ変異体は雄不妊になり、減数分裂時の染色体分配に異常が認められた。同タンパクは減数分裂前の細胞核内でHLB複合体を作り、ヒストン遺伝子座に結合し、その転写に必要であった。このタンパクがコアヒストンの発現を介して、減数分裂に必要な遺伝子群を転写制御している可能性が考えられた。ヒト相同遺伝子は血管拡張性失調症アタキシアの原因遺伝子の一つと報告されているので、哺乳類研究にも役立つ。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

予定していたように、dG9aと相互作用する遺伝子群が同定できた。またRNA-seq解析により、G9a標的遺伝子群と雄減数分裂と精子形成に必要なRNA結合タンパク質の標的RNA群の同定ができ、当初の計画のように順調な進展が見られた。

今後の研究の推進方策

これまでに同定できた標的遺伝子群の雄減数分裂と精子形成過程での働きを調査して行く。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 18件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] dNF-YB plays dual roles in cell death and cell differentiation during Drosophila eye development.2013

    • 著者名/発表者名
      Ly, L. L., Suyari, O., Yoshioka, Y., Tue, N. T., Yoshida, H., Yamaguchi, M.
    • 雑誌名

      Gene

      巻: 520 号: 2 ページ: 106-118

    • DOI

      10.1016/j.gene.2013.02.036

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Orbit/CLASP is required for germline cyst formation through its developmental control of fusomes and ring canals in Drosophila males2013

    • 著者名/発表者名
      Miyauchi, C*, Kitazawa, D*, Ando, I, Hayashi, D. Inoue YH. (* equalcontribute) '
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 8 号: 3 ページ: e58220-e58220

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0058220

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics of endoreplication during Drosophila posterior scutellar macrochaete development.2012

    • 著者名/発表者名
      Kawamori, A., Shimaji, K. and Yamaguchi, M.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 7(6), 号: 6 ページ: e38714-e38714

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0038714

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] COPI-mediated membrane trafficking is required for cytokinesis in Drosophila male meiotic divisions2012

    • 著者名/発表者名
      Kitazawa D, Yamaguchi M, Mori. H, Inoue YH
    • 雑誌名

      J. Cell Sci

      巻: 125 号: 15 ページ: 3649-60

    • DOI

      10.1242/jcs.103317

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Knockdown of the Drosophila Fused in Sarcoma (FUS) homologue causes deficient locomotive behavior and shortening of motoneuron terminal branches.2012

    • 著者名/発表者名
      Sasayama, H., Shimamura, M., Tokuda, T., Azuma, Y., Yoshida, T., Mizuno, T., Nakagawa, M., Fujikake, N., Nagai, Y. and Yamaguchi, M
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 7(6), 号: 6 ページ: e39483-e39483

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0039483

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sarcoglycan complex formation is involved in regulation of EGFR signaling during Drosophila eye development.2012

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, R., Yoshida, H. and Yamaguchi, M.
    • 雑誌名

      HOAJ Biology,

      巻: 1(1) 号: 1 ページ: 1-1

    • DOI

      10.7243/2050-0874-1-7

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] RNA-based diagnosis in a multicellular specimen by whole mount in situ hybridization using an RNA-specific probe.2012

    • 著者名/発表者名
      Ueda T., Kobori, A., Yamayoshi, A., Yoshida, H., Yamaguchi, M. , Murakami, A.
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      巻: 20 号: 20 ページ: 6034-6039

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2012.08.028

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DREF is involved in the steroidogenesis via regulation of shadow gene.2012

    • 著者名/発表者名
      Park, J. -S, Choi, Y. -J., Thao, D. T. P., Kim, Y. -S., Yamaguchi, M., Yoo, M. -A.
    • 雑誌名

      Am. J. Cancer Res.

      巻: 2 ページ: 714-725

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The warts gene as a novel target of the Drosophila DRE/DREF transcription pathway2012

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara, S., Ida, H., Yoshioka, Y., Yoshida, H., Yamaguchi, M
    • 雑誌名

      Am J.Cancer Res.

      巻: 2 ページ: 36-44

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] XNP/dATRX interacts with DREF in the chromatin to regulate gene expression2012

    • 著者名/発表者名
      Valadez-Graham, V., Yoshioka, Y., Velazquez, O., Kawamori, A.Vazquez, M., Neumann, A., Yamaguchi, M., Zurita, M.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res.

      巻: 40 ページ: 1460-1474

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of αB-crystallin on protein aggregation in Drosophila2012

    • 著者名/発表者名
      Tue, N.T., Shimaji, K., Tanaka, N., Yamaguchi, M.
    • 雑誌名

      J.Biomed.Biotech.

      巻: 2012 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1155/2012/252049

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differential requirement for the N-terminal catalytic domain of the DNA polymerase ε p255 subunit in the mitotic cell cycle and the endocycle2012

    • 著者名/発表者名
      Suyari, O., Kawai, M., Ida, H., Yoshida, H., Sakaguchi, K., Yamaguchi, M.
    • 雑誌名

      Gene

      巻: 495 ページ: 104-114

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Drosophila DREF acting via the JNK pathway is required for thorax development2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshioka, Y., Tue, N.T., Fujiwara, S., Matsuda, R., Valadez-Gtaham, V., Zurita, M., Yamaguchi, M.
    • 雑誌名

      Genesis

      巻: (印刷中) 号: 8 ページ: 599-611

    • DOI

      10.1002/dvg.22017

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Roles of histone H3K9 methyltransferases during Drosophila spermatogenesis2012

    • 著者名/発表者名
      Ushijima Y., Inoue, Y.H., Konishi, T., Kitazawa, D., Yoshida, H., Shimaji, K., Kimura, H., Yamaguchi, M.
    • 雑誌名

      Chromosome Res.

      巻: 20 ページ: 319-331

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polycomb repressive complex 2-dependent and -independent functions of Jarid2 in transcriptional regulation in Drosophila2012

    • 著者名/発表者名
      Herz, H.-M., Mohan, M., Garrett, A.-S., Miller, C., Casto, D., Zhang, Y., Seidel, C., Hawg, J.S., Florens, L., Washburn, M.P., Yamaguchi, M., Shiekhattar, R., Shilatifard, A.
    • 雑誌名

      Mol.Cell.Biol.

      巻: 32 ページ: 319-331

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MLF is a conserved regulator of RUNX transcription factor a ctivity involved in hematopoiesis2012

    • 著者名/発表者名
      Bras, S., Martin-Lanneree, S., Gobert, V., Auge, B., Breig, O., Sanial, M., Yamaguchi, M., Haenlin, M., Plessis, A., Waltzer, L
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA

      巻: 109 ページ: 4986-4991

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Overexpression of ubiquitin carboxyl terminal hydrolase impairs multiple pathways during eye development in Drosophila melanogaster2012

    • 著者名/発表者名
      Thao, D.T.P, Thuy An, P.N., Yamaguchi, M., Thuoc, T.L
    • 雑誌名

      Cell and Tissue Research

      巻: (印刷中)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] COPI-mediated membrane trafficking is required for cytokinesis in Drosophila male meiotic divisions2012

    • 著者名/発表者名
      Kitazawa, D., Yamaguchi, M., Mori, H., Inoue, Y.H.
    • 雑誌名

      J.Cell Science

      巻: (印刷中)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Cabezaノックダウンはショウジョウバエ成虫複眼の形態異常を誘導する2012

    • 著者名/発表者名
      島村真衣、東裕美子、笹山博司、徳田隆彦、中川正法、吉田英樹、山口政光
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      マリンメッセ福岡
    • 年月日
      2012-12-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ショウジョウバエMcm 10と遺伝的相互作用する因子の網羅的探索2012

    • 著者名/発表者名
      多賀文乃、稲葉泰裕、須鎗理、山口政光
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      マリンメッセ福岡
    • 年月日
      2012-12-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ショウジョウバエ精子形成過程におけるエビジェネティック制御因子Jumonji(Jarid2)の動態2012

    • 著者名/発表者名
      戸田成美、笹井信広、吉田英樹、井上喜博、山口政光
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      マリンメッセ福岡
    • 年月日
      2012-12-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ショウジョウバエDNAポリメラーゼαとヒストンメチル化酵素Pr-Set7の遺伝学的相互作用2012

    • 著者名/発表者名
      佐橋律子、須鎗理、山口政光
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      マリンメッセ福岡
    • 年月日
      2012-12-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ショウジョウバエDNAポリメラーゼε p255サブユニットと相互作用する遺伝子の探索2012

    • 著者名/発表者名
      前田頌太、須鑓理、佐橋律子、稲葉泰裕、吉田英樹、山口政光
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      マリンメッセ福岡
    • 年月日
      2012-12-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ショウジョウバエ DOCK family遺伝子の機能解析2012

    • 著者名/発表者名
      森下和茂、小笹史登、吉田英樹、山口政光
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      マリンメッセ福岡
    • 年月日
      2012-12-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ショウジョウバエヒストンメチル化酵素dG9aの機能解析2011

    • 著者名/発表者名
      小西貴大、嶋路耕平、吉田英樹、山口政光
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜市・パシフィコ横浜
    • 年月日
      2011-12-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ショウジョウバエの初期発生におけるdG9aの機能及びヒストン修飾の解析2011

    • 著者名/発表者名
      田中伸太朗、小西貴大、牛島悠太、木村宏、吉田英樹、山口政光
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜市・パシフィコ横浜
    • 年月日
      2011-12-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Screen of genetic interactants of Drosophila histone H3 lysine 0 methyl transferase G9a2011

    • 著者名/発表者名
      嶋路耕平、小西貴大、牛島悠太、吉田英樹、山口政光
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜市・パシフィコ横浜
    • 年月日
      2011-12-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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