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2017 年度 実績報告書

核移植技術を用いた生殖サイクルのエピジェネティクス変化の解析

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 25112009
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

小倉 淳郎  国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソースセンター, 室長 (20194524)

研究分担者 幸田 尚  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 准教授 (60211893)
研究期間 (年度) 2013-06-28 – 2018-03-31
キーワード核移植 / エピジェネティクス / 生殖細胞 / 受精 / 着床
研究実績の概要

本研究では、核移植クローン技術や顕微授精技術など特殊胚を作出する技術を利用して、哺乳類の生殖サイクルにおける重要なエピジェネティクス転換期(受精、着床、生殖細胞分化)の制御機構を明らかにする。29年度は、以下の解析を進めた。
昨年度までに、エピジェネティクス異常表現型として過形成を生じるマウス体細胞クローンの胎盤を解析し、胎盤特異的刷込み遺伝子(父方発現)である Slc38a4、Gab1、Sfmbt2の3遺伝子の刷込みが消去(loss of imprinting; LOI)されていることを明らかにした。また、Sfmbt2のイントロン内には、マイクロRNA(miRNA)クラスターが存在しており、これらもクローン胎盤で過剰発現していた。そこで、これらの遺伝子の発現を正常化するために、母方欠失ヘテロノックアウト個体を作出し、それぞれの体細胞でクローンを行なったところ、miRNAヘテロノックアウトにより有意に胎盤の形態と重量が正常化した。また、miRNA と Gab1のダブルヘテロノックアウトにより、さらに正常胎盤に近づいた。よって、これらの遺伝子のLOIがクローン胎盤の異常であることを確認した。
また、受精後のエピゲノム変化の解析については、卵子由来ヒストンバリアントH3.3の精子ゲノムへの取り込みにヒストンH3.3のメチル化(H3R17me2a)が必須であること、そしてその責任メチル化酵素Mettl23が水酸化酵素Tet3と相互作用し、雄性核ゲノムの能動的脱メチル化を制御していることを明らかにした。よって、Mettl23を新たな母性ゲノム再プログラム化因子として同定することができた。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] Teramo Univerisity(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      Teramo Univerisity
  • [国際共同研究] Max Planck Institute(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Max Planck Institute
  • [国際共同研究] 浙江省農業科学院(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      浙江省農業科学院
  • [国際共同研究] Institute of Molecular Biology(チェコ)

    • 国名
      チェコ
    • 外国機関名
      Institute of Molecular Biology
  • [雑誌論文] Identification of quantitative trait loci associated with the susceptibility of mouse spermatozoa to cryopreservation.2018

    • 著者名/発表者名
      Liu J, Mochida K, Hasegawa A, Inoue K, Ogura A
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development

      巻: 64 ページ: 117~127

    • DOI

      10.1262/jrd.2017-148

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Oocyte-activating capacity of fresh and frozen-thawed spermatids in the common marmoset (Callithrix jacchus).2018

    • 著者名/発表者名
      Ogonuki N, Inoue H, Matoba S, Kurotaki YK, Kassai H, Abe Y, Sasaki E, Aiba A, Ogura A
    • 雑誌名

      Molecular Reproduction and Development

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1002/mrd.22971

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In vivo genetic manipulation of spermatogonial stem cells and their microenvironment by adeno-associated viruses.2018

    • 著者名/発表者名
      2.Watanabe S, Kanatsu-Shinohara M, Ogonuki N, Matoba S, Ogura A, Shinohara T
    • 雑誌名

      Stem Cell Reports

      巻: 10 ページ: 1551~1564

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2018.03.005

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Application of auxin-inducible degron technology to mouse oocyte activation with PLCz2018

    • 著者名/発表者名
      1.Miura K, Matoba S, Ogonuki N, Namiki T, Ito J, Kashiwazaki N, Ogura A
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1262/jrd.2018-053

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Histone H3 Methylated at Arginine 17 Is Essential for Reprogramming the Paternal Genome in Zygotes2017

    • 著者名/発表者名
      Hatanaka et al.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 20 ページ: 2756~2765

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2017.08.088

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Factors affecting the outcome of sperm and spermatid injection.2018

    • 著者名/発表者名
      Ogura A, Ogonuki N
    • 学会等名
      International Symposium of Japan Society for Marmoset Research
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 核移植クローンとエピジェネティクス2017

    • 著者名/発表者名
      小倉淳郎
    • 学会等名
      第11回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 招待講演
  • [学会発表] マウス顕微授精及び核移植から見えてくる発生のエピジェネティクス2017

    • 著者名/発表者名
      小倉淳郎
    • 学会等名
      第62回日本生殖医学会学術講演会・総会
    • 招待講演
  • [備考] バイオリソース研究センター遺伝工学基盤技術室

    • URL

      http://ja.brc.riken.jp/lab/kougaku/

  • [学会・シンポジウム開催] Symposium on Epigenome Dynamics and Regulation in Germ Cells2017

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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