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2019 年度 実績報告書

新規メカニズムによるゲノム刷り込み遺伝様式の共通性と特異性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H03134
研究機関筑波大学

研究代表者

谷本 啓司  筑波大学, 生命環境系, 教授 (90261776)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワードゲノム刷り込み / 遺伝子改変マウス / 制御分子
研究実績の概要

我々はこれまでに、多数の遺伝子改変マウス系統を作製・解析することで、同現象に必須のH19-ICR内cis配列を118-bpにまで絞り込んできた。本配列に結合するタンパク質性因子を同定し、そのin vivoでの機能検証をおこなうことで、新規エピジェネティック遺伝様式の分子基盤を明らかにすることが、本研究の目的の一つである。また、ヒトのH19-ICRや、他のDMRのメチル化制御機構との共通性と特異性を明らかにすることで、ヒト・ゲノム刷り込み疾患の発症機序や高品質な幹細胞の要件の理解を深めたい。
2019年度は、ゲノム刷り込み制御の基盤である片アリル性DNAメチル化に関わる新規タンパク質因子の同定を目指し、以下の実験を行った。(1)刷り込みメチル化制御因子は、精子や初期胚に存在することが考えられる。野性型と変異型のH19-ICR配列を蛍光標識プローブとし、ES/精巣核抽出液でゲルシフトアッセイをおこなった。シフトバンドの抽出後、質量分析による分子同定を試みたが、サンプルの精製度が低かったためか、分子同定には至らなかった。(2)HA-FLAGタグを付加した切断活性欠損型Cas9(dCas9)を、guide RNAを介してH19-ICR領域へとリクルートするES細胞株から、マウス系棟の樹立に成功したが、新型コロナウィルスの影響で、一時、実験を中断している。(3)生化学的精製とデータベースからの探索の両手法により、複数のH19-ICR候補因子を同定した。

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

予定した計画がうまくいかなかった場合も想定して実験計画をたてているため、全体としては順調に進展している。新型コロナウィルスの影響でマウスの維持が困難となっているため、今後、研究の進捗に影響が出る可能性がある。

今後の研究の推進方策

研究計画の変更はないが、大がかりな動物実験の遂行は難しくなるかもしれない。状況が長期化するようであれば、分子生物学・生化学実験を先行して進める等、計画の一部修正が必要になる。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Recapitulation of gametic DNA methylation and its post-fertilization maintenance with reassembled DNA elements at the mouse Igf2/H19 locus2020

    • 著者名/発表者名
      Matsuzaki Hitomi、Kuramochi Daichi、Okamura Eiichi、Hirakawa Katsuhiko、Ushiki Aki、Tanimoto Keiji
    • 雑誌名

      Epigenetics & Chromatin

      巻: 13 ページ: 2

    • DOI

      doi: 10.1186/s13072-019-0326-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Test for DNA methylation activity of the human H19-ICR in YAC transgenic mice by adopting a transgene co-placement strategy2019

    • 著者名/発表者名
      Hirakawa, K., Hitomi, M., Tanimoto, K.
    • 学会等名
      The 15th Transgenic Technology Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Reconstituted H19 ICR sequence with identified cis elements is capable of maintaining genomic imprinting in knock-in mouse2019

    • 著者名/発表者名
      Hitomi Matsuzaki, Daichi Kuramochi, Katsuhiko Hirakawa, and Keiji Tanimoto
    • 学会等名
      33rd International Mammalian Genome Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] YACトランスジェニック・マウスを用いたヒトH19-ICR刷り込みメチル化メカニズムの検証2019

    • 著者名/発表者名
      平川 勝彦、松崎 仁美、谷本 啓司
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] マウスのゲノム刷り込み制御におけるH19-ICR配列反転の効果2019

    • 著者名/発表者名
      宮嶋 優、谷本 啓司、松崎 仁美
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] A genetic test for transvection-like interchromosomal functional interaction at the mouse Rosa26 locus2019

    • 著者名/発表者名
      Keiji Tanimoto, Hitomi Matsuzaki and James Douglas Engel
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 招待講演
  • [備考] 筑波大学生命環境科学研究科谷本研究室

    • URL

      http://kt-b1-mac1.tara.tsukuba.ac.jp/~tanimotokeiji/Keijis/Welcome.html

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公開日: 2024-12-25  

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