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GS細胞を用いた雄性エピゲノム形成の分子基盤の解明と新規解析技術の開発

公募研究

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 26112513
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
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

山中 総一郎  慶應義塾大学, 医学部, 助教 (80711845)

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 *注記
10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2015年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2014年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワードクロマチン / トランスポゾン / CRISPR/Cas9 / エピゲノム / gonad / ヘテロクロマチン / piRNA / PIWI / ChIP / 遺伝子発現
研究実績の概要

本年度は前年度に引き続き、特定ゲノム領域に存在するタンパク質やRNAを同定するための手法開発を主眼に置いて研究を進めた。前年度までにパイロット版の実験系を構築したため、結合タンパク質が既に知られているゲノム領域に対してゲノムIP法を適用した。インシュレーターは、例えばエンハンサーとプロモーターとの相互作用を阻害するなど、ゲノム上の隣接する二つの領域を隔絶する働きをもつことが知られたエレメントである。この領域にはCTCFなど複数のタンパク質が特異的に局在する。この領域でゲノムIP法を適用したところ、同定されたペプチド数が多いタンパク質にはクロマチン上に多く存在するものが見られた。また、既知のインシュレータータンパク質であるPARPやCP190なども多く同定された。これらの結果は、ゲノムIP法によって、プロテオーム的に純度の高いタンパク質群が濃縮されたことや、特定ゲノム領域に存在するタンパク質を同定することが可能であることを示唆している。上記のタンパク質群に加えて、Mediator複合体中の複数のタンパク質がインシュレーター領域でのゲノムIPで同定された。現在インシュレーター機能に対するMediator複合体の役割を検証中である。
トランスポゾン上に存在するタンパク質を同定することは本研究の主眼の一つである。世界で広く使用されているCas9はStreptococcus pyogensから単離されたもの(SpCas9)だが、このCas9はヘテロクロマチンに効率良くアクセスすることが出来なかった。そこで、Staphylococcus aureusから単離されたCas9(SaCas9)を用いてChIPを行ったところ、このCas9はSpCas9に比べヘテロクロマチン領域に効率良くアクセスすることができることがわかった。現在SaCas9を用いたゲノムIPをトランスポゾン領域で行っている。

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。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Misprocessed tRNA response targets piRNA clusters2015

    • 著者名/発表者名
      Soichiro Yamanaka, Haruhiko Siomi
    • 雑誌名

      EMBO J

      巻: 34 号: 24 ページ: 2988-9

    • DOI

      10.15252/embj.201593322

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] piRNA clusters and open chromatin structure.2014

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka, S., Siomi, MC. and Siomi, H.
    • 雑誌名

      Mobile DNA

      巻: 5 号: 1 ページ: 22-22

    • DOI

      10.1186/1759-8753-5-22

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Developing a novel method to identify chromatin components at transposons using CRISPR/Cas9 system2016

    • 著者名/発表者名
      Soichiro Yamanaka, Ten Li, Takeshi Kawamura, Tatsuhiko Kodama, Haruhiko Siomi
    • 学会等名
      RNA2016 Meeting
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-06-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 細胞工学2015

    • 著者名/発表者名
      山中総一郎、塩見春彦
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      学研メディカル秀潤社
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] 実験医学2015

    • 著者名/発表者名
      山中総一郎
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 慶應義塾大学 医学部 分子生物学教室 ホームページ

    • URL

      http://siomilab.med.keio.ac.jp

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 慶応義塾大学 医学部 分子生物学教室

    • URL

      http://siomilab.med.keio.ac.jp

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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