ヘリカーゼ関連因子による哺乳類着床前胚発生の制御

• 研究領域: 哺乳類初期発生の細胞コミュニティー
• 研究課題/領域番号: 24116701
• 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: 東北大学
• 研究代表者: 渡邉 裕介 東北大学, 加齢医学研究所, 助教 (20562333)
• 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: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2013年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 着床前胚 / 発生 / ヘリカーゼ関連因子 / ヘリカーゼ

研究概要

Strawberry Notch1 (Sno1)はヘリカーゼ関連因子として知られる核タンパク質である。Sno1 KOマウス胚では、着床前胚発生において、特に栄養外胚葉分化が阻害されており、胎生致死となる。着床前胚発生におけるSno1の分子基盤を明らかにするために、Sno1と相互作用しているタンパク質の検索を行った。その結果、ヒストン結合タンパク質の１つがSno1と物理的に相互作用することを明らかにした。このことは、これまでに明らかにしているSno1が強い転写活性化能を示すこと、DNA損傷部位へSno1が集積することと関連して、Sno1がヒストン結合タンパク質と共にクロマチンリモデリングを介して、転写制御、DNA修復に関与していることを示唆している。
栄養外胚葉分化においては、Yap-Tead4転写複合体による栄養外胚葉因子の遺伝子転写制御が重要であるが、in vitroのルシフェラーゼアッセイの結果から、Sno1がYap-Tead4による転写活性化に関与している可能性が示されている。加えて、Sno1と相互作用するヒストン結合タンパク質を含む複合体が、Tead4とも相互作用することを見いだした。この結果は、Sno1が、ヒストン結合タンパク質-Tead転写複合体による転写活性化に関与していることを示唆している。
また、マウス胚性幹細胞（ES細胞）においてSno1を欠失させると細胞死が起こる。Sno1と相互作用するヒストン結合タンパク質を含む複合体はDNA損傷-修復に関与しており、Sno1自身もDNA損傷部位へ集積する。ES細胞でSno1が存在しないと、DNA損傷-修復過程に異常が生じるため細胞死が引き起こされている可能性がある。

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] Gain-of-Function Mutations in RIT1 Cause Noonan Syndrome, a RAS/MAPK Pathway Syndrome (2013)
  • 著者名/発表者名: Aoki Y, Niihori T, Banio T, Okamoto N, Mizuno S, Kurosawa K, Ogata T, Takada F, Yano M, Ando T, Hoshika T, Barnett C, Ohashi H, Kawame H, Hasegawa T, Okutani T, Nagashima T, Hasegawa S, Funayama R, Nagashima T Nakayama K, Inoue S, Watanabe Y, Oeura T, Matsubara Y
  • 雑誌名: The American Journal of Human Genetics 巻: Volume 93, Issue 1 号: 1 ページ: 173-180
  • DOI: 10.1016/j.ajhg.2013.05.021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fibroblast growth factor 10 gene regulation in the second heart field by Tbx1, Nkx2-5, and Islet1 reveals a genetic switch for down-regulation in the myocardium. (2012)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Y.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 109 号: 45 ページ: 18273-18280
  • DOI: 10.1073/pnas.1215360109
  • 査読あり
• [学会発表] Strawberry notch1, a helicase-related chromatin factor, regulates development of mouse preimplantation embryo. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Watanabe
  • 学会等名: 第8回研究所ネットワーク国際シンポジウム
  • 発表場所: 京都大学医学部創立百周年記念施設「芝蘭会館」
• [学会発表] Strawberry Notch1, a Helicase-Related Factor, Is Required for Development of Mouse Preimplantation Embryo (2013)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Watanabe, Yoshikazu Hirate, Hiroshi Sasaki, Toshihiko Ogura
  • 学会等名: The 61st NIBB Conference, Cellular Community in Mammalian Embryogenesis
  • 発表場所: Okazaki Conference Center, Aichi
• [学会発表] Strawberry Notch1 involves in mammalian preimplantation development (2012)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Watanabe
  • 学会等名: 第３５回分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2012-12-11
• [学会発表] Nkx2-5, Islet1, Tbx1による二次心臓形成領域でのFgf10の発現制御機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡邉裕介
  • 学会等名: 第１１回心血管発生研究会
  • 発表場所: 福島県郡山市
  • 年月日: 2012-10-19
• [学会発表] Strawberry Notch1 is required for mouse preimplantation development (2012)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Watanabe
  • 学会等名: 第４５回発生・第６４回細胞生物学会合同年会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2012-05-28