マウス・ゲノム刷り込み制御配列のエピゲノムダイナミクス

• 研究領域: 生殖細胞のエピゲノムダイナミクスとその制御
• 研究課題/領域番号: 26112503
• 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: 筑波大学
• 研究代表者: 谷本 啓司 筑波大学, 生命環境系, 教授 (90261776)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円); 2015年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2014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: ゲノム / 発現制御 / エピジェネティクス / ゲノム刷り込み / DNAメチル化

研究実績の概要

マウス胎性16.5日胚の、雄生殖細胞におけるH19-ICR周辺領域の転写（3'側からの一方向転写の報告あり；EMBO J.31:606-615,2012）を詳細に検証したところ、他グループの報告とは異なり、両方向の転写が観察された。これらのうち、我々は新規である5'側からの転写を終結させる目的でpolyA-ノックインマウスを作成し、その精子におけるH19-ICRのメチル化刷り込みは正常に確立することを示した。したがって、少なくともH19-ICRの5'側からの転写は、精子におけるメチル化に必須ではないことが考えられた。
さらに、我々が見いだした受精後刷り込みメチル化現象に必須の、内在H19-ICRの一部配列をCRISPR-Cas9法により欠損させたマウスを作成した。精子における刷り込みメチル化の解析の結果、同配列は生殖細胞における刷り込みメチル化には必須でないことが明らかとなった。

現在までの達成度 (段落)

27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

27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] De novo DNA methylation through the 5'-segment of the H19 ICR maintains its imprint during early embryogenesis (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsuzaki, H., Okamura, E., Takahashi, T., Ushiki, A., Nakamura, T., Nakano, T., Hata, K., Fukamizu, A., and Tanimoto, K.
  • 雑誌名: Development 巻: 142 ページ: 3833-3844
  • DOI: 10.1242/dev.126003
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 5’-segment of the H19 ICR confers ability to acquire post-fertilization allele-specific DNA methylation to artificial DNA sequences (2016)
  • 著者名/発表者名: Matsuzaki, H., and Tanimoto, K.
  • 学会等名: International Symposium on Epigenome Dynamics and Regulation in Germ Cells
  • 発表場所: Kyoto University, Kyoto, Japan
  • 年月日: 2016-02-17
  • 国際学会
• [学会発表] マウスにおける再構築刷り込みメチル化配列の活性の検証 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松﨑 仁美、倉持 大地、谷本啓司
  • 学会等名: BMB2015（第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会 合同大会）
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド、兵庫県神戸市
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] De novo DNA methylation mediated by 5’ portion of the H19 ICR is essential for maintaining its methylation imprintduring early embryogenesis in mice (2015)
  • 著者名/発表者名: Tanimoto, K., Matsuzaki, H., Okamura, E., Ushiki, A., and Takahashi, T.
  • 学会等名: 28th Mouse Molecular Genetics Conference
  • 発表場所: Wellcome Genome Campus, Hinxton, Cambridge, UK
  • 年月日: 2015-09-16
  • 国際学会
• [学会発表] Reconstitution of a differentially methylated region 刷り込みメチル化配列の再構築 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松﨑仁美、谷本啓司
  • 学会等名: 第９回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 学術総合センター、一橋講堂、東京都千代田区
  • 年月日: 2015-05-25
• [学会発表] A role for postfertilization, allele-specific DNA methylation activity in maintaining the imprinted H19 ICR methylation (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Matsuzaki, E. Okamura, A. Ushiki, T. Takahashi and K. Tanimoto
  • 学会等名: Keystone Symposia (DNA methylation)
  • 発表場所: Keystone, CO, USA
  • 年月日: 2015-03-29 – 2015-04-03
• [学会発表] β-グロビン・ノックインマウスを用いた染色体間相互作用（transvection）の遺伝学的検証 (2014)
  • 著者名/発表者名: 谷本啓司、後藤義人、J.D.Engel
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] Igf2/H19刷り込み遺伝子座における受精後アリル特異的DNAメチル化活性の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松崎仁美、岡村永一、牛木亜季、高橋拓也、谷本啓司
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] アリル特異的な受精後DNAメチル化活性は、初期胚におけるH19 ICRの刷り込みメチル化の維持に重要である (2014)
  • 著者名/発表者名: 谷本啓司、松﨑仁美
  • 学会等名: 新学術領域 第2回公開シンポジウム「生殖細胞のエピゲノムダイナミクスとその制御」
  • 発表場所: 九州大学（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2014-10-31 – 2014-11-01
• [学会発表] A genetic test for interchromosomal DNA interaction (transvection) in a β-globin knock-in mouse (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Tanimoto and J.D. Engel
  • 学会等名: 19th Hemoglobin Switching Conference
  • 発表場所: St. John’s College, Oxford, UK
  • 年月日: 2014-09-04 – 2014-09-08
• [学会発表] マウスH19 ICRにおける受精後アリル特異的DNAメチル化活性の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松﨑仁美、岡村永一、牛木亜季、高橋拓也、谷本啓司
  • 学会等名: 第8回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 東京大学伊藤国際学術研究センター（東京都文京区）
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-27
• [備考] 筑波大学 生命環境科学研究科 谷本研究室
  • URL: http://kt-b1-mac1.tara.tsukuba.ac.jp/~tanimotokeiji/Keijis/Welcome.html
• [備考] ゲノム刷り込みを読み解く ～ゲノム刷り込みが維持される仕組みに迫る～
  • URL: http://www.tsukuba.ac.jp/attention-research/p201511171200.html
• [備考] Deciphering genome imprinting
  • URL: http://dev.biologists.org/content/142/22/e2203
• [備考] ゲノム刷り込みを読み解く ~ゲノム刷り込みが維持される仕組みに迫る~ （プレスリリース）
  • URL: http://www.tsukuba.ac.jp/wp-content/uploads/151116tanimoto1.pdf
• [備考] The Silence of the Genes
  • URL: http://www.tsukuba.ac.jp/en/news-list/p201511251031
• [備考] 筑波大学生命環境科学研究科 谷本研究室
  • URL: http://www1.accsnet.ne.jp/~tanimoto/Keijis/Welcome.html