2023 年度研究成果報告書

転移因子と初期胚の相互作用解析を通した全能性プログラムの解明

計画研究

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研究領域	全能性プログラム：デコーディングからデザインへ
研究課題/領域番号	19H05753
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	塩見春彦慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (60202107)
研究期間 (年度)	2019-06-28 – 2024-03-31
キーワード	PIWI / piRNA / ハムスター / トランスポゾン / 初期胚発生 / ZGA
研究成果の概要	ハムスターゲノムの再解析を行い、ゲノム解析基盤を整備した。その高品質のゲノム配列を用いて、PIWI欠損ハムスターの作製に成功した。このゲノム編集ハムスターを解析し、哺乳類において初めてPIWI-piRNA経路が機能的な卵形成に不可欠であることを示した。一方、マウス初期胚において高発現するトランスポゾンMERVLを効率よく発現抑制する系を開発した。これを用いてMERVL抑制胚の発生を観察したところ、胚発生の停止や形態異常が観察された。これはマウス初期胚におけるトランスポゾンの一過的高発現は胚発生に必須であることを示した世界で最初の例である。
自由記述の分野	発生生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	ハムスターをモデル動物として使用するための基盤整備を行い、PIWI遺伝子の変異がメスの不妊につながることを世界ではじめて証明した。これはヒト女性の不妊の原因としてPIWI遺伝子の変異がゲノム解析の対象となるきっかけとなった。一方、以前より哺乳類初期杯においてトランスポゾンが高発現することが知られていたがその機能は不明であった。私達は多コピー遺伝因子の発現を抑制する手法を開発し、マウス初期杯において高発現するトランスポゾンMERVLを抑制したところ、胚発生が停止した。これは着床前胚においてトランスポゾンの発現が胚発生に不可欠であることを示した世界で初めての例となった。