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2015 年度 実績報告書

RNA制御を介した生殖細胞の性特異的エピゲノムの確立

計画研究

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 25112002
研究機関国立遺伝学研究所

研究代表者

相賀 裕美子  国立遺伝学研究所, 系統生物研究センター, 教授 (50221271)

研究期間 (年度) 2013-06-28 – 2018-03-31
キーワード生殖細胞 / 性分化 / 精子形成
研究実績の概要

生殖細胞の雌性分化に関与するSmad4及びStra8のダブルノックアウト生殖細胞の性質をさらに発生後期にかけて解析を行った。E9.5, 10.5のタモケシフェン投与後E14.5からさらに培養系で3日から5日培養を行い、雄マーカーの解析を行った。その結果、Nanos2, DNMT3Lに引き続き、DNAのメチル化を示すシグナルが検出された。さらに未分化精子細胞のマーカーである、PLZFが検出された。したがって、雌の体細胞環境下における生殖細胞の雌から雄への性転換が確認できた。また今年度はSmad4及びStra8による性転換に伴なって変動する下流因子の同定をめざして、生殖細胞特異的ダブルノックアウトマウスの胎児の雌生殖巣を単離して、マイクロアレイ解析を行った。その結果、生殖細胞の遺伝子プロファイルが雄型に変化している一方、体細胞の遺伝子発現は雌型を示し、生殖細胞特異的な性転換が証明できた。またSmad4の単独ノックアウトマウスにおいて減数分裂の開始は正常におこるがその進行が妨げられていることが分かった。また遺伝学的解析を短期間で効率よく行うために、ES細胞を介したキメラ解析系を確立した。すでに生殖細胞特異的なノックアウトの解析に成功している。

Nanos2とDND1の相互作用をin vivoで解析するための、マウス(Nanos2-venusN/DND1-venusC)を持つマウスラインが確立できた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

これまで遺伝子機能の解析には変異マウスを作製し、マウスの交配により解析を進めてきたが、多くのマウスを維持し、交配しても目的とする遺伝字型が得られない場合も多い。最近のCas9法の利用により、ES細胞で組み換え体をとりそれを利用してキメラ解析が可能になった。これを利用するとどのような遺伝子型でも準備可能であり、非常に効率よく目的の細胞を得ることができることが分かった。今後の解析はすみやかに進行できると期待できる。

今後の研究の推進方策

Smad4の下流及び、Stra8の下流の同定、さらにこれらの因子の標的遺伝子の同定が今後必須になってくる。性分化に関わるシグナル系の詳細と、その制御機構の解明を目指して、解析に必要なマウスを作製するとともに、新たな遺伝子の機能解析はキメラ解析によって今後進めていけると考えている。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Dead end1 is an essential partner of NANOS2 for selective binding of target RNAs in male germ cell development.2016

    • 著者名/発表者名
      Suzuki A, Niimi Y, Shinmyozu K, Zhou Z, Kiso M, Saga Y
    • 雑誌名

      EMBO Rep

      巻: 17 ページ: 37-46

    • DOI

      doi: 10.15252/embr.201540828

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dazl is a target RNA suppressed by mammalian NANOS2 in sexually differentiating male germ cells2016

    • 著者名/発表者名
      Kato Y, Katsuki T, Kokubo H, Masuda A, Saga Y
    • 雑誌名

      Nat Commun

      巻: 7 ページ: 1-11

    • DOI

      doi: 10.1038/ncomms11272

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] RNA Binding Protein Nanos2 Organizes Post-transcriptional Buffering System to Retain Primitive State of Mouse Spermatogonial Stem Cells.2015

    • 著者名/発表者名
      Zhou Z, Shirakawa T, Ohbo K, Sada A, Wu Q, Hasegawa K, Saba R, Saga Y.
    • 雑誌名

      Dev Cell

      巻: 34 ページ: 96-107

    • DOI

      doi: 10.1016/j.devcel.2015.05.014.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Sex determination of mouse germ cells.2016

    • 著者名/発表者名
      Yumiko Saga.
    • 学会等名
      International Symposium on Epigenetic Dynamics and Regulation in Germ Cells.
    • 発表場所
      kyoto
    • 年月日
      2016-02-17 – 2016-02-19
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Functional analyses of Nanos3 in mouse spermatogenesis.2016

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Sakurai, Yumiko Saga.
    • 学会等名
      International Symposium on Epigenetic Dynamics and Regulation in Germ Cells.
    • 発表場所
      Kyoto,
    • 年月日
      2016-02-17 – 2016-02-19
    • 国際学会
  • [学会発表] Intrinsic regulation of the timing of gonocytes-to spermatogonia transition in the murine testes by an RNA-binding Protein NANOS2.2016

    • 著者名/発表者名
      Han Pin Pui and Yumiko Saga.
    • 学会等名
      International Symposium on Epigenetic Dynamics and Regulation in Germ Cells.
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2016-02-17 – 2016-02-19
    • 国際学会
  • [学会発表] An intrinsic buffering mechanism in spermatogonial stem cells controls the timing of mouse spermatogenesis.2015

    • 著者名/発表者名
      Yumiko Saga. Zhi Zhou.
    • 学会等名
      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(BMB2015).
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-12-03
    • 招待講演
  • [学会発表] Functional analyses of Nanos3 in mouse spermatogenesis.2015

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Sakurai, Yumiko Saga.
    • 学会等名
      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(BMB2015)
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-12-03
  • [学会発表] マウス卵形成における3'UTRを介したDazl発現抑制の役割2015

    • 著者名/発表者名
      福田胡桃、加藤譲、鈴木敦、相賀裕美子
    • 学会等名
      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(BMB2015)
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [学会発表] Intrinsic regulation of the timing of gonocytes-to spermatogonia transition in the murine testes by an RNA-binding Protein NANOS2.2015

    • 著者名/発表者名
      Han Pin Pui and Yumiko Saga.
    • 学会等名
      Mouse Molecular Genetics,
    • 発表場所
      Hinxton
    • 年月日
      2015-09-19
  • [学会発表] Functional analyses of Nanos3 in mouse spermatogenesis.2015

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Sakurai, Yumiko Saga.
    • 学会等名
      第48回日本発生生物学会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2015-06-02 – 2015-06-05

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公開日: 2017-01-06  

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