| 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 |
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| 研究課題/領域番号 |
25112008
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
束田 裕一 九州大学, 稲盛フロンティア研究センター, 教授 (90444801)
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| 研究期間 (年度) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| キーワード | エピジェネティクス / エピゲノム / 発現制御 / 生殖細胞 / 発生 |
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| 研究実績の概要 |
哺乳類では、個体を構成する種々の細胞は分化の過程で異なる遺伝子発現プログラムを受け、細胞運命が決定される。分化した細胞では、遺伝子発現プログラムが固定されるが、一部の細胞ではリプログラミングされる。生体内で起こる究極のリプログラミングは、高度に最終分化した配偶子が、受精を介して一個体を形成できる全能性を獲得する過程である。本研究では、DNAとヒストンのメチル化修飾制御を中心とした卵・初期胚のエピゲノム制御因子の網羅的同定と機能解析により、生殖細胞が全能性を獲得するゲノムリプログラミングにおけるエピゲノム制御機構の解明を目的としている。
当該年度は、以下の研究を進めた。
1. DNA酸化酵素TET3の卵形成・受精・初期発生における役割について、TET3の卵母細胞特異的コンディショナルノックアウトマウスを作製し、TET3欠損の産仔数への影響を調べた。その結果、TET3の欠損は産仔数に顕著な影響を与えず、発生に必須ではないことを明らかにした。これは、これまでの概念と異なり、初期胚で起こるメチル化DNAの酸化が発生に必須ではないことを示唆するものである。一方、TET3の欠損により新生仔の死亡率は顕著に高くなることから、TET3は新生仔の生存に必要であることが示唆された。
2. TET3のエピゲノム制御機構について、TET3の卵母細胞特異的コンディショナルノックアウトマウスを用いた解析から、TET3が受精卵におけるDNA酸化の責任分子であることを確認した。
3. TET3の活性制御機構について、特異的抗体を用いた免疫染色を中心とした解析からTET3がヒストンH3のバリアントが存在するクロマチン領域にリクルートされる可能性を見出した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当該年度の研究目的は、雄性DNA脱メチル化（酸化）の発生およびエピゲノム制御機構における役割の解明であり、具体的には、1. TET3の卵形成・受精・初期発生における役割、2. TET3のエピゲノム制御機構における役割、3. TET3の活性制御機構の解明、および4. 雄性DNA脱メチル化領域の同定である。
上記研究目的達成のための研究計画は順調に進展しており、当初研究目的の達成度は総合的におおむね順調に進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究課題の今後の推進方策として、H27年度の研究実施計画はヒストン脱メチル化酵素の卵形成・初期発生およびエピゲノム制御機構における役割の解明、および新規エピゲノム制御因子の同定とそのエピゲノム制御機構における役割の解明としている。具体的には1. 卵母細胞特異的に発現するヒストン脱メチル化酵素KDM7の卵形成・受精・初期発生における役割の解明、2. KDM7のエピゲノム制御機構における役割の解明、3. KDM7の活性制御機構の解明、4. トランスクリプトーム解析を中心とした新規エピゲノム制御因子の網羅的同定であり、計画遂行に必要なKDM7の卵母細胞特異的ノックアウトマウスの作製、およびトランスクリプトーム解析の準備は整っている。
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