精子形成におけるエピジェネティック制御とsmall RNA

2012 年度 研究成果報告書

• 研究領域: 生殖系列の世代サイクルとエピゲノムネットワーク
• 研究課題/領域番号: 20062007
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 仲野 徹 大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (00172370)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2012
• キーワード: 遺伝子発現制御 / 小分子RNA / 非コードRNA / エピジェネティクス / piRNA / 生殖細胞

研究概要

マウスPIWIファミリー遺伝子であるMILI(mouse piwi like)およびMIWI2(mouse piwi2)の機能解析をおこない、これらの分子が、piRNA(PIWI interacting RNA)と呼ばれる生殖細胞特異的なnon-coding 小分子RNAの産生、および、piRNAを介したレトロトランスポゾン遺伝子のDNAメチル化に必須であることを見いだした。また、MVHなど、他の遺伝子のpiRNA産生における機能も明らかにした。さらに、GS(germline stem)細胞を用いたpiRNA産生解析システムを構築し、ミトコンドリア外膜のタンパクであるglycerol-3-phosphate acyltransferase 2(GPAT2)がpiRNA産生に必須であることを見いだした。

研究成果

• [雑誌論文] Targeted gene silencing in mouse germ cells by insertion of a homologous DNA into a piRNA generating locus (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Y,Watanabe T,Hoki Y, Shirane K, Li Y, Ichiiyanagi K, Kuramochi-Miyagawa S, Toyoda A, Fujiyama A, Oginuma M, Suzuki H, Sado T, Nakano T, Sasaki H
  • 雑誌名: Genome Res 巻: 23 ページ: 292-299
  • DOI: DOI:10.1101/gr.137224.112.
  • 査読あり
• [雑誌論文] GPAT2, a Mitochondrial Outer Membrane Protein in piRNA Biogenesis in Germline Stem Cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Shiromoto Y, Kuramochi-Miyagawa S, Daiba A, Chuma S, Katanaya A, Nishimura K, Ohtaka M, Nakanishi M, Nakamura T, Yoshinaga K, Asada N, Nakamura S, Yasunaga T, Kojima-Kita K, Itou D, Kimura T, Nakano T
  • 雑誌名: RNA 巻: 19 ページ: 803-810
  • DOI: DOI:10.1261/rna.038521.113.
  • 査読あり
• [雑誌論文] A forward genetic screen to study mammalian RNA interference - essential role of RNase IIIa domain of Dicer1 in 3' strand cleavage of dsRNA in vivo (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohishi K, Nakano T
  • 雑誌名: FEBS J. 巻: 279 ページ: 832-43
  • DOI: DOI:10.1111/j.1742-4658.2012.08474.x.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Essential role of DPPA3 for chromatin condensation in mouse oocytogenesis (2012)
  • 著者名/発表者名: Liu YJ, Nakamura T, Nakano T
  • 雑誌名: Biol Rep 巻: 86 ページ: 1-8
  • DOI: DOI:10.1095/biolreprod.111. 095018.
  • 査読あり
• [雑誌論文] PGC7 binds histone H3K9me2 to protect against conversion of 5MeC to 5HmC in early embryos (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamura T, Liu YU, Nakashima H, Umehara H, Inoue K, Matoba S, Tachibana M, Ogura A, Shinkai Y, Nakano T
  • 雑誌名: Nature 巻: 486 ページ: 415-419
  • DOI: DOI:10.1038/nature11093.
  • 査読あり
• [雑誌論文] MitoPLD Is a Mitochondrial Protein Essential for Nuage Formation and piRNA Biogenesis in the Mouse Germline (2011)
  • 著者名/発表者名: Watanabe T, et al
  • 雑誌名: Dev Cell 巻: 20 ページ: 364-375
  • DOI: DOI:10.1016/j.devcel.2011.01.005.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role for piRNAs and a novel non-coding RNA in de novo DNA methylation of the imprinted mouse Rasgrf1 locus (2011)
  • 著者名/発表者名: Watanabe T, et al
  • 雑誌名: Science 巻: 332 ページ: 848-852
  • DOI: DOI:10.1126/science.1203919.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tudor domain containing 7 (Tdrd7) is essential for dynamic ribonucleoprotein (RNP) remodeling of chromatoid bodies during spermatogenesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka T, et al
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 108 ページ: 10579-10584
  • DOI: DOI:10.1073/pnas.1015447108.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metastable primordial germ cell-like state induced from mouse embryonic stem cells .by Akt activation (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamano N, Kimura T, Watanabe S, Shinohara T, Nakano T
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 392 ページ: 311-316
  • 査読あり
• [雑誌論文] MVH in piRNA processing and gene silencing of retrotransposons (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuramochi-Miyagawa S, Watanabe T, Kimura T, Nakatsuji N, Noce T, Sasaki H, Nakano T, et al
  • 雑誌名: Genes Dev 巻: 24 ページ: 887-892
  • 査読あり
• [雑誌論文] Disabled-2 is required for mesoderm differentiation of murine embryonic stem cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Huang CL, Cheng JC, Kitajima K, Nakano T, Yeh CF, Chong KY, Tseng CP
  • 雑誌名: J Cell Physiol 巻: 225 ページ: 92-105
  • 査読あり
• [雑誌論文] MVH in piRNA processing and gene silencing of retrotransposons (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuramochi-Miyagawa S, Nakano T, et al
  • 雑誌名: Genes and Development 巻: 24 ページ: 887-892
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metastable primordial germ cell-like state induced from mouse embryonic stem cells by Akt activation (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamano N, Nakano T, et al
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 392 ページ: 311-316
  • 査読あり
• [雑誌論文] Associations between PIWI proteins and TDRD1/MTR-1 are critical for integrated subcellular localization in murine male germ cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Kojima K, Nakano T, et al
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 14 ページ: 1155-1165
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increase of hematopoietic progenitor and suppression of endothelial gene expression by Runx1 expression during in vitro ES differentiation (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakai E, Kitajima K, Sato A, Nakano T
  • 雑誌名: Experimental Hematology 巻: 37 ページ: 334-345
  • 査読あり
• [雑誌論文] The TDRD9-MIWI2 complex is essential for piRNA-mediated retrotransposon silencing in the mouse male germline (2009)
  • 著者名/発表者名: Shoji M, Nakano T, et al
  • 雑誌名: Developmental Cell 巻: 17 ページ: 775-787
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gtsf1/Cue110. a gene encoding a protein with two copies of a CHHC Zn-finger motif. is involved in spermatogenesis and retrotransposon suppression in murine testes (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura T, Nakano T, Miyazaki J, et al
  • 雑誌名: Developmental Biology 巻: 335 ページ: 216-227
  • 査読あり
• [雑誌論文] MILI. a piRNA binding protein. is required for germline stem cell self-renewal and appears to positively regulate translation (2009)
  • 著者名/発表者名: Unhavaithaya Y, Nakano T, Lin H, et al
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 284 ページ: 6507-6519
  • 査読あり
• [学会発表] piRNA産生システムの解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 仲野 徹
  • 学会等名: 22nd HCS 4th JARI Joint International Symposium
  • 発表場所: 広島市
  • 年月日: 2012-08-30
• [学会発表] piRNA and Spermatogenesis (2012)
  • 著者名/発表者名: 仲野 徹
  • 学会等名: 2nd SKLRB Symposia
  • 発表場所: 北京・中国
  • 年月日: 2012-05-07
• [学会発表] DNA Methylation in Cell Differentiation and Transformation (2012)
  • 著者名/発表者名: 仲野 徹
  • 学会等名: Shanghai International Conference of Epigenetics in Development and Disease
  • 発表場所: 上海・中国
  • 年月日: 2012-04-21
• [学会発表] piRNA産生システムの解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 仲野 徹
  • 学会等名: 特定領域研究 生殖サイクル 公開シンポジウム
  • 発表場所: 大阪市
  • 年月日: 2011-11-17
• [学会発表] DNA methylation control by PGC7/Stella (2010)
  • 著者名/発表者名: 仲野 徹
  • 学会等名: BMB 2010
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] 細胞分化・がん化におけるエピジェネティクス制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 仲野 徹
  • 学会等名: JDDW2010
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2010-10-15
• [学会発表] 幹細胞の未分化性とシグナル (2010)
  • 著者名/発表者名: 仲野 徹
  • 学会等名: 第69回日本癌学会
  • 発表場所: 大阪市
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] DNA methylation in Early Embryogenesis (2010)
  • 著者名/発表者名: 仲野 徹
  • 学会等名: Epigenetics : New horizons in Japan and Scandinavia
  • 発表場所: ストックホルム・スウェーデン
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] 発生・分化におけるエピジェネティクス制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 仲野 徹
  • 学会等名: 日本免疫学会
  • 発表場所: 大阪市
  • 年月日: 2009-12-03
• [学会発表] Epigenetic gene regulation and GATA factors (2009)
  • 著者名/発表者名: 仲野 徹
  • 学会等名: International Society of Experimental Hematology
  • 発表場所: アテネ・ギリシャ
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] DNA methylation in early embryogenesis (2009)
  • 著者名/発表者名: 仲野 徹
  • 学会等名: From Imprinting to the Epigenome
  • 発表場所: ケンブリッジ・イギリス
  • 年月日: 2009-09-04
• [学会発表] DNA methylation in early embryogenesis (2009)
  • 著者名/発表者名: 仲野 徹
  • 学会等名: 日本発生生物学会
  • 発表場所: 新潟市
  • 年月日: 2009-05-29
• [備考]
  • URL: http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/nakano/researches.html