哺乳類におけるＴｙ３／Ｇｙｐｓｙ型レトロトランスポゾン挿入による遺伝子獲得

• 研究領域: ゲノム・遺伝子相関：新しい遺伝学分野の創成
• 研究課題/領域番号: 24113507
• 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: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 小野 竜一 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助教 (10401358)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円); 2013年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2012年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
• キーワード: レトロトランスポゾン / 胎盤 / インプリンティング

研究概要

(1) Peg10タンパクの機能解明　野生型およびPeg10 KO TS (Trophoblast stem) 細胞を材料に免疫沈降を行い、複数のPeg10結合タンパク (Pbd (Peg10 binding protein)) 候補を得た。この中で、Pbd1 について詳細な解析を行い、Peg10 との結合が確認できた。
(2) Peg10 conditional KO マウスの解析　Peg10 KO マウスは初期胚で致死となり、生後の個体におけるPeg10 の機能解析ができなかった。そこで初期胚致死の表現型を回避させるために、新たに Peg10 conditional KO マウスを作製した。Tpbp-Cre (初期胎盤のectoplacental cone に特異的)マウスとの交配により、Peg10 KO マウスと同様の表現型が得られることから、Peg10 がectoplacental coneで機能していることを明らかにした。また、Nestin-Cre (脳神経系に特異的)マウスとの交配により、Peg10 が脳神経系で機能し、出生後の成長を制御することを明らかにした。
(3) Sirh7 KO マウスの解析　Peg10 同様にレトロトランスポゾン由来の遺伝子である Sirh7 の KO マウスの解析を行った結果、胎盤形成に異常が生じ、さらに出産遅延の表現型を持つことを明らかにした。このことから、Peg10/Sirh1, Peg11/Sirh2に引き続きSirh7でも胎盤で重要な機能をしていることがわかり、「レトロトランスポゾン獲得による哺乳類の進化」を支持する結果を得られた。

現在までの達成度 (区分)

理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of novel PNMA-MS1 in marsupials suggests LTR retrotransposon-derived PNMA genes differently expanded in marsupials and eutherians. (2013)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki S, Suzuki S, Clark H, Ono R, Shaw G, Renfree M B, Kaneko-Ishino T and Ishino F.
  • 雑誌名: DNA Research 巻: 20 号: 5 ページ: 425-436
  • DOI: 10.1093/dnares/dst020
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo function and evolution of the eutherian-specific pluripotency marker UTF1. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishimoto M, Katano M, Yamagishi T, Hishida T, Kamon M, Nabeshima Y, Nabeshima Y, Katsura Y, Satta Y, Deakin J E, Graves J A M, Kuroki Y, Ono R, Ishino F, Okazaki Y, Kato H and Okuda A.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 号: 7 ページ: 68119-68119
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0068119
  • 査読あり
• [学会発表] 哺乳類特異的レトロトランスポゾン獲得による胎生進化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小野竜一
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-12-11
• [学会発表] Role of Sushi-ichi retrotransposon-derived imprinted gene, Peg10, in mammalian developments. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryuichi Ono
  • 学会等名: 63rd Fujihara Seminar 2012- A New Hprizon of Retrotransposon Research
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2012-08-01
• [学会発表] ゲノムインプリンティングとレトロトランスポゾン
  • 著者名/発表者名: 小野竜一
  • 学会等名: 信州生命科学サマーセミナー2013
  • 発表場所: 信州大学 （長野県）
  • 招待講演
• [学会発表] レトロトランスポゾン獲得による哺乳類の胎生進化
  • 著者名/発表者名: 小野竜一
  • 学会等名: 国立遺伝学研究所研究集会 「新機能獲得の分子進化」
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所 （静岡県）
  • 招待講演
• [学会発表] レトロトランスポゾン由来の遺伝子による哺乳類の胎生進化
  • 著者名/発表者名: 小野竜一
  • 学会等名: 国立遺伝学研究所研究集会「転移因子と宿主の相互作用による生命機能」
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所 （静岡県）
  • 招待講演
• [学会発表] Evolution of mammalian viviparity by retrotransposon-derived imprinted genes
  • 著者名/発表者名: Ryuichi Ono
  • 学会等名: Small RNAs to Stem Cells & Epigenetic Reprogramming Asia-2013 Meeting
  • 発表場所: 東京大学 （東京都）
  • 招待講演
• [学会発表] 哺乳類特異的遺伝子 Peg10 の機能解析
  • 著者名/発表者名: 小野竜一, 成瀬美衣, 北澤萌恵, 岡野栄之, 岡部勝, 伊川正人, 金児-石野知子, 石野史敏
  • 学会等名: 日本分子生物学会年会2013
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター （兵庫県）
• [備考] 東京医科歯科大学難治疾患研究所・エピジェネティクス分野
  • URL: http://www.tmd.ac.jp/mri/epgn/index.html