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2015 年度 実績報告書

哺乳類特異的ゲノム機能の解析

研究課題

研究課題/領域番号 23221010
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

石野 史敏  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (60159754)

研究分担者 石野 知子 (金児知子)  東海大学, 健康科学部, 教授 (20221757)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2016-03-31
キーワード哺乳類ゲノム機能進化 / 獲得遺伝子 / LTRレトロトランスポゾン / 胎生(胎盤) / 脳機能 / ゲノムインプリンティング / 染色体14番父親性2倍体症候群
研究実績の概要

哺乳類の中でヒトを含む真獣類は、進化の過程でLTRレトロトランスポゾン由来の遺伝子群を獲得している。本研究計画では、これらの遺伝子のノックアウトマウスを用いた網羅的解析を推進し、昨年度までに胎盤形成や機能維持に必須なPeg10、Peg11/Rtl1、Sirh7/Ldoc1遺伝子について報告してきた。
真獣類のもう一つの大きな特徴は高度に発達した脳機能である。Sirh11/Zcchc16はほぼGagの全体からなる遺伝子であるが、胎盤では発現せず、胎児期、成体期において脳での発現が見られる。この遺伝子のノックアウトマウスは注意力や衝動性、短期記憶などの認知能力に障害をきたすことを様々な行動実験から明らかにし、さらにマイクロダイアリシス法を用いた大脳皮質内における各種モノアミン量の測定から、ノルアドレナリン/ドーパミン比が有意に低下していることを明らかにした。このことから、Sirh11/Zcchc16は大脳におけるノルアドレナリン量の調節により、行動の制御に関わることを明らかにした。
さらに、Sirh3/Ldoc1l、Sirh8/Rgag4のノックアウトマウスの解析を進め、それぞれ夜間行動の減少、プレパルスインピビション低下など、脳機能に関する機能を持つことを明らかにした。これにより、LTRレトロトランスポゾン由来の獲得遺伝子群が、胎盤だけでなく脳の進化に重要な役割を果たしたことを明らかにした。
昨年度、ゲノムインプリンンティング疾患の一つである染色体14番父親性2倍体症候群(Kagami-Ogata Syndrome)が難病指定されたが、その主要原因遺伝子であるPEG11/RTL1は胎盤だけでなく、胎児の成長に重要な働きをすることを、モデルマウスの解析から明らかにし、実際に異常を示す臓器群におけるPEG11/RTL1タンパク質の存在を確認した。これらの基礎的データの蓄積により、アンチセンスRNAを用いた本疾患の治療法の開発は実現性を帯びてきたと考えている。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2015 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 2件、 招待講演 6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Comprehensive clinical studies in 34 patients with molecularly defined UPD(14)pat and related conditions (Kagami-Ogata syndrome)2015

    • 著者名/発表者名
      Kagami M, Kurosawa K, Miyazaki O, Ishino F, Matsuoka K, Ogata T.
    • 雑誌名

      Eur J Hum Genet

      巻: 23 ページ: 1488-1498

    • DOI

      doi: 10.1038/ejhg.2015.13

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A trans-homologue interaction between reciprocally imprinted miR-127 and Rtl1 regulates placenta development.2015

    • 著者名/発表者名
      Ito M, Sferruzzi-Perri A N, Edwards C A, Adalsteinsson B T, Allen S E, Loo T-H, Kitazawa M, Kaneko-Ishino T, Ishino F, Stewart C L and Ferguson-Smith A C.
    • 雑誌名

      Development

      巻: 142 ページ: 2425-2430

    • DOI

      doi: 10.1242/dev.121996

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Double strand break repair by capture of retrotransposon sequences and reverse-transcribed spliced mRNA sequences in mouse zygotes.2015

    • 著者名/発表者名
      Ono R, Ishii M, Fujihara Y, Kitazawa M, Usami T, Kaneko-Ishino T, Kanno J, Ikawa M and Ishino F.
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 5 ページ: 12281

    • DOI

      doi: 10.1038/srep12281

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cognitive function related to the Sirh11/Zcchc16 gene acquired from an LTR retrotransposon in eutherians.2015

    • 著者名/発表者名
      Irie M, Yoshikawa M, Ono R, Iwafune H, Furuse T, Yamada I, Wakana S, Yamashita Y, Abe T, Ishino F and Kaneko-Ishino T
    • 雑誌名

      PLoS Genet

      巻: 11 ページ: e1005521

    • DOI

      doi: 10.1371/journal.pgen.1005521

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mammalian-specific genomic functions: Newly acquired traits generated by genomic imprinting and LTR retrotransposon-derived genes in mammals.2015

    • 著者名/発表者名
      Kaneko-Ishino T and Ishino F
    • 雑誌名

      Proc Jpn Acad Ser B Phys Biol Sci.

      巻: 91 ページ: 511-538

    • DOI

      doi: 10.2183/pjab.91.511

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ゲノムインプリンティング研究とその発展的進化2015

    • 著者名/発表者名
      石野史敏
    • 学会等名
      大阪大学蛋白質研究所セミナー
    • 発表場所
      大阪大学蛋白質研究所(大阪・吹田市)
    • 年月日
      2015-12-11
    • 招待講演
  • [学会発表] LTRレトロとランスポゾンが内在化する機構2015

    • 著者名/発表者名
      石野史敏、金児―石野知子
    • 学会等名
      BMB2015/ワークショップ
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫・神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] LTRレトロトランスポゾン由来のSIRH遺伝子群の哺乳類における解析2015

    • 著者名/発表者名
      入江将仁、石野史敏、金児―石野知子
    • 学会等名
      BMB2015/ワークショップ
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫・神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒドロキシメチルシトシンとメチルシトシンを同時解析する新たな解析技術EnIGMA法の開発2015

    • 著者名/発表者名
      川崎祐季、黒田友紀子、石野史敏、幸田尚
    • 学会等名
      BMB2015
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫・神戸)
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [学会発表] LTRレトロトランスポゾンに由来する真獣類特異的遺伝子Sirh11の機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      入江将仁、幸田尚、小野竜一、古瀬民生、若菜茂晴、吉川正信、石野史敏、金児―石野知子
    • 学会等名
      BMB2015
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫・神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [学会発表] 真獣類特異的遺伝子Peg11のマウス新生仔の生存に対する影響2015

    • 著者名/発表者名
      北澤萌恵、小野竜一、岡彩子、金児―石野知子、石野史敏
    • 学会等名
      BMB2015
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫・神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [学会発表] 培養条件によるES細胞のインプリント領域DNAメチル化の変化2015

    • 著者名/発表者名
      松沢歩、李知英、高橋沙央里、石野史敏
    • 学会等名
      BMB2015
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫・神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [学会発表] ゲノムインプリンティング研究から見えてきたもの―その起源と胎生成立への関与、そしてレトロとランスポゾン由来の獲得遺伝子の発見2015

    • 著者名/発表者名
      石野史敏
    • 学会等名
      第23回日本胎盤学会学術集会/第33回日本絨毛性疾患研究会/ランチョンセミナー
    • 発表場所
      JA共済ホール (東京・千代田区)
    • 年月日
      2015-11-05 – 2015-11-06
    • 招待講演
  • [学会発表] LTRレトロとランスポゾン由来の獲得遺伝子の胎盤における機能2015

    • 著者名/発表者名
      石野史敏、金児―石野知子
    • 学会等名
      第23回日本胎盤学会学術集会/第33回日本絨毛性疾患研究会/ワークショップ
    • 発表場所
      JA共済ホール(東京・千代田区)
    • 年月日
      2015-11-05 – 2015-11-06
    • 招待講演
  • [学会発表] Mammalian evolution promoted by LTR retrotransposon-derived genes.2015

    • 著者名/発表者名
      Fumitoshi Ishino and Tomoko Kaneko-Ishino.
    • 学会等名
      The International Conference of the Korean Society for Molecular and Cellular Biology (KSMCB) 2015
    • 発表場所
      Seoul (Korea)
    • 年月日
      2015-09-21 – 2015-09-23
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 培養条件によるES細胞のインプリンティング領域DNAメチル化の変化2015

    • 著者名/発表者名
      松沢 歩、李 知英、高橋 沙央里、石野 史敏
    • 学会等名
      第9回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 発表場所
      学術総合センター 一橋講堂(東京・千代田区)
    • 年月日
      2015-05-25 – 2015-05-26
  • [学会発表] ヒドロキシメチルシトシンの新たな同定法 ―EnIGMA法によるシトシン修飾解析2015

    • 著者名/発表者名
      川崎 佑季、幸田尚、黒田友紀子、石野史敏
    • 学会等名
      第9回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 発表場所
      学術総合センター 一橋講堂(東京・千代田区)
    • 年月日
      2015-05-25 – 2015-05-26
  • [学会発表] 細胞周期制御による1倍体ES細胞の安定培養2015

    • 著者名/発表者名
      李 知英、高橋沙央里、幸田尚、松沢歩、川澄みゆり、金井正美、金児-石野知子、石野史敏
    • 学会等名
      第9回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 発表場所
      学術総合センター 一橋講堂(東京・千代田区)
    • 年月日
      2015-05-25 – 2015-05-26
  • [学会発表] 真獣類特異的遺伝子Peg11の胎仔と胎盤における影響2015

    • 著者名/発表者名
      北澤 萌恵、小野竜一、岡彩子、金児-石野知子、石野史敏
    • 学会等名
      第9回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 発表場所
      学術総合センター 一橋講堂(東京・千代田区)
    • 年月日
      2015-05-25 – 2015-05-26
  • [学会発表] X染色体再活性化ライブメージング技術と幹細胞研究2015

    • 著者名/発表者名
      小林 慎、細井勇輔、篠原祥高、岡部勝、石野史敏
    • 学会等名
      第9回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 発表場所
      学術総合センター 一橋講堂(東京・千代田区)
    • 年月日
      2015-05-25 – 2015-05-26
  • [備考] 石野研究室ホームページ

    • URL

      ww.tmd.ac.jp/mri/epgn/

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公開日: 2017-01-06  

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