生殖細胞エピゲノム獲得機構の解明とその再構成

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: 20062011
• 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: 京都大学 (2009-2012); 独立行政法人理化学研究所 (2008)
• 研究代表者: 斎藤 通紀 京都大学, 医学研究科, 教授 (80373306)
• 研究分担者: 大日向 康秀 (70415107) ; 上田 潤 (80450394)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2012
• キーワード: 発生・分化 / 遺伝子 / ゲノム / シグナル伝達 / 再生医学

研究概要

本研究では、精子や卵子の起源となる始原生殖細胞の形成機構の解明に成功し、その成果に基づき、多能性幹細胞[胚性幹細胞(embryonic stem cells: ES細胞)や人工多能性幹細胞(induced plupipotent stem cells: iPS細胞)]を起点として、マウス始原生殖細胞の形成過程を培養ディッシュ上で再現することに成功した。培養ディッシュ上で誘導された始原生殖細胞は、精子や卵子、さらには健常な産仔に貢献した。また、マウスES細胞の多能性維持機構におけるPRDM14の役割を解明した。

研究成果

• [雑誌論文] PRDM14 ensures naive pluripotency through dual regulation of signaling and epigenetic pathways in mouse embryonic stem cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamaji, M., Ueda, J., Hayashi, K., Ohta, H., Yabuta, Y., Kurimoto, K., Nakato, R., Shirahige, K., and Saitou, M
  • 雑誌名: Cell Stem Cell 巻: 12 ページ: 368-382
  • DOI: DOI:10.1016/j.stem.2012.12.012
• [雑誌論文] Replication-coupled passive DNA demethylation for the erasure of genome imprints in mice (2013)
  • 著者名/発表者名: Kagiwada, S., Kurimoto, K., Hirota, T., Yamaji, M., and Saitou, M
  • 雑誌名: The EMBO Journal 巻: 32 ページ: 340-353
  • DOI: DOI:10.1038/emboj.2012.331
• [雑誌論文] Offspring from oocytes derived from in vitro primordial germ cell-like cells in mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, K., Ogushi, S., Kurimoto, K., Shimamoto, S., Ohta, H., and Saitou, M
  • 雑誌名: Science 巻: 338 ページ: 971-975
  • DOI: DOI:10.1126/science.1226889
• [雑誌論文] Reconstitution of the mouse germ cell specification pathway in culture by pluripotent stem cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, K., Ohta, H., Kurimoto, K., Aramaki, S., and Saitou, M
  • 雑誌名: Cell 巻: 146 ページ: 519-532
  • DOI: DOI:DOI 10.1016/j.cell.2011.06.052
• [雑誌論文] Drug-inducible gene recombination by the Dppa3-MER Cre MER transgene in the developmental cycle of the germ cell lineage in mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Hirota, T., Ohta, H., Shigeta, M., Niwa, H., and Saitou, M
  • 雑誌名: Biology of Reproduction 巻: 85 ページ: 367-377
  • DOI: DOI:DOI 10.1095/biolreprod.110.090662
• [雑誌論文] TDRD5 is required for retrotransposon silencing, chromatoid body assembly and spermiogenesis in mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Yabuta, Y., Ohta, H., Abe, T., Kurimoro, K., Chuma, S., and Saitou, M
  • 雑誌名: The Journal of Cell Biology 巻: 192 ページ: 781-795
  • DOI: DOI:10.1083/jcb.201009043
• [雑誌論文] Functional reconstruction of Nanos3 expression in the germ cell lineage by a novel transgenic reporter reveals distinct subcellular localizations of Nanos3 (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaji, M., Tanaka, T., Shigeta, M., Chuma, S., Saga, Y., and Saitou, M
  • 雑誌名: Reproduction 巻: 139 ページ: 381-393
  • DOI: DOI:10.1530/REP-09-0373
• [雑誌論文] A signaling principle for the specification of the germ cell lineage in mice (2009)
  • 著者名/発表者名: Ohinata, Y., Ohta, H., Shigeta, M., Yamanaka, K., Wakayama, T., and Saitou, M
  • 雑誌名: Cell 巻: 137 ページ: 571-584
  • DOI: DOI:10.1016/j.cell.2009.03.014
• [雑誌論文] Critical function of Prdm14 for the establishment of the germ cell lineage in mice (2008)
  • 著者名/発表者名: Yamaji, M., Seki, Y., Kurimoto, K., Yabuta, Y., Yuasa, M., Shigeta, M., Yamanaka, K., Ohinata, Y., and Saitou, M
  • 雑誌名: Nature Genetics 巻: 40 ページ: 1016-1022
  • DOI: DOI:10.1038/ng.186
• [雑誌論文] Complex genome-wide transcription dynamics orchestrated by Blimp1 for the specification of the germ cell lineage in mice (2008)
  • 著者名/発表者名: Kurimoto, K., Yabuta, Y., Ohinata, Y., Shigeta, M., Yamanaka, K., and Saitou, M
  • 雑誌名: Genes & Development 巻: 22 ページ: 1617-1635
  • DOI: DOI:10.1101/gad.1649908
• [学会発表] Mechanism and reconstitution in vitro of germ cell specification in mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Saitou, M.
  • 学会等名: EMBO/EMBL "From Functional Genomics to Systems Biology" meeting
  • 発表場所: Heidelberg, Germany
  • 年月日: 2012-11-18
• [学会発表] Mechanism and reconstitution in vitro of germ cell specification in mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Saitou, M
  • 学会等名: EMBO/EMBL Symposium
  • 発表場所: Heidelberg, Germany
  • 年月日: 2012-10-16
• [学会発表] Mechanism and reconstitution in vitro of germ cell specification in mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Saitou, M
  • 学会等名: The 4th EMBO meeting
  • 発表場所: Nice, France
  • 年月日: 2012-09-25
• [学会発表] Towards in vitro reconstitution of mammalian germ cell development (2012)
  • 著者名/発表者名: Saitou, M
  • 学会等名: ISSCR 10^<th> Annual Meeting
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2012-06-14
• [学会発表] Mechanism and reconstitution in vitro of germ cell specification in mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Saitou, M
  • 学会等名: Stem Cells in Development and Disease Max-Delbruck-Center
  • 発表場所: Berlin-Buch, Germany
  • 年月日: 2011-09-12
• [学会発表] Germ cell specification in mice in vivo and in vitro (2010)
  • 著者名/発表者名: Saitou, M
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Laboratory Meeting on Germ Cells
  • 発表場所: Cold Spring Harbor Laboratory, New York, USA
  • 年月日: 2010-10-05
• [学会発表] Germ cell specification in vivo and in vitro (2010)
  • 著者名/発表者名: Saitou, M
  • 学会等名: ISSCR 8^<th> Annual Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2010-06-18
• [図書] Primordial germ cells in mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Saitou, M., and Yamaji, M
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: CSH Perspectives in Biology
  • URL: DOI:10.1101/cshperspect.a008375
• [図書] A global single-cell cDNA amplification method for quantitative microarray analysis (2011)
  • 著者名/発表者名: Kurimoto, K., and Saitou, M
  • 総ページ数: 687, 91-111
  • 出版者: Methods in Molecular Biology
  • URL: DOI:10.1007/978-1-60761-944-4_7
• [備考]
  • URL: http://www.med.kyoto-u.ac.jp/organization-staff/research/doctoral_course/r-003/
• [備考]
  • URL: http://step.anat2.med.kyoto-u.ac.jp/
• [産業財産権] METHOD OF INDUCING DIFFERENTIATION FROM PLURIPOTENT STEM CELLS TO GERM CELLS (2013)
  • 発明者名: 斎藤通紀、中木文雄
  • 権利者名: 国立大学法人京都大学
  • 産業財産権番号: 特許、61/771,619
  • 出願年月日: 2013-03-01
  • 外国
• [産業財産権] METHOD OF INDUCING DIFFERENTIATION FROM PLURIPOTENT STEM CELLS TO GERM CELLS (2010)
  • 発明者名: 斎藤通紀、林克彦
  • 権利者名: 国立大学法人京都大学
  • 産業財産権番号: 特許、61/373,563
  • 出願年月日: 2010-08-13
  • 外国