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2020 年度 実施状況報告書

ヒストンH3バリアントH3.3の量的操作による、体細胞核移植法の改善

研究課題

研究課題/領域番号 20K15705
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

羽田 政司  国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 訪問研究員 (10802746)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードSCNT / histone variant / early development / epigenetics
研究実績の概要

本研究課題は、ヒストンバリアントH3.3を体細胞核移植胚で過剰発現させることにより、遺伝子発現に抑制的なヒストンバリアントH3.1/H3.2の排斥を介して、体細胞核移植法の成功率を改善させることを目的としている。本年度はまず、H3.3過剰発現によって、H3.1/H3.2をどれだけ減少させることができるのかを解析した。異なる濃度のH3.3 mRNAを核移植胚に導入し、免疫染色によってH3.1/H3.2量を定量した結果、核移植胚のH3.1/H3.2を正常受精胚のレベルまで矯正できる条件を決定できた。次にこの条件を用いて、H3.3過剰発現核移植胚では個体への発生効率が上がるかどうかを検証したところ、プレリミナリーな結果ではあるが良好な傾向が確認された。これらの結果から、H3.3過剰発現で体細胞核移植法の成功率を改善できる可能性が示唆された。
H3.3過剰発現は核移植胚の遺伝子発現に影響を与えている可能性が考えられる。そこで、その影響を解析するため、核移植胚を用いた少数スケールの遺伝子発現解析 (RNAseq) の実験系をセットアップした。ここでは以下の条件を検討した。(1)材料として必要となる核移植胚の数、(2)試料作製する際のPCRサイクル数、(3)解析に適した試料作製キット。その結果、最適な条件を決定することができたため、次年度はH3.3過剰発現核移植胚の遺伝子発現を解析する予定である。

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

本年度はH3.3過剰発現が核移植胚の胚発生に与える影響を解析することがメインであったが、計画通り検証することができた。加えて、次年度に解析する予定であった初期胚の網羅的遺伝子発現解析の条件検討を実施することができた。これらの理由により、本年度の進捗状況は概ね順調であると判断した。

今後の研究の推進方策

まず、本年度で決定できたRNAseqの条件を用いて、H3.3過剰発現による体細胞核移植胚の遺伝子発現への影響を解析する予定である。マウス受精卵では1細胞期と2細胞期に重要な遺伝子発現の波が存在することが知られているため、これらの時期に着目して解析する予定である。
また、本年度ではプレリミナリーな実験で、H3.3過剰発現が体細胞核移植法の成功率を改善させるという結果を得ていた。次年度はこの結果をより確かめるために、サンプル数を増やす予定である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Loss of H3K27me3 imprinting in the Sfmbt2 miRNA cluster causes enlargement of cloned mouse placentas2020

    • 著者名/発表者名
      Inoue Kimiko、Ogonuki Narumi、Kamimura Satoshi、Inoue Hiroki、Matoba Shogo、Hirose Michiko、Honda Arata、Miura Kento、Hada Masashi、Hasegawa Ayumi、Watanabe Naomi、Dodo Yukiko、Mochida Keiji、Ogura Atsuo
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 ページ: 2150

    • DOI

      10.1038/s41467-020-16044-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Germ cell depletion in recipient testis has adverse effects on spermatogenesis in orthotopically transplanted testis pieces via retinoic acid insufficiency2020

    • 著者名/発表者名
      Tsuchimoto Akihiro、Tone Masaaki、Ogonuki Narumi、Hada Masashi、Ogura Atsuo、Takashima Seiji
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 ページ: 10796

    • DOI

      10.1038/s41598-020-67595-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 胚体外組織におけるヒストンH3バリアントH3.1/2の機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      1),羽田政司, 中戸隆一郎, 岡江寛明, 廣瀬美智子, 有馬隆博, 白髭克彦, 小倉淳郎
    • 学会等名
      第113回日本繁殖生物学会大会

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公開日: 2021-12-27  

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