ショウジョウバエヒストンメチル化酵素ｄＧ９ａ標的遺伝子のゲノムワイド探索

2013 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 24570211
• 研究機関: 京都工芸繊維大学
• 研究代表者: 山口 政光 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 教授 (00182460)
• 研究分担者: 吉田 英樹 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 助教 (30570600)
• キーワード: 発生・分化 / 遺伝学 / 昆虫 / エピゲノム / 遺伝子 / ヒストンメチル化酵素 / EGFR経路 / 形態形成

研究概要

本研究では、野生型ショウジョウバエ初期胚とdG9a変異系統初期胚の全RNAの網羅的解析を行うことにより、初期胚でのdG9a標的候補遺伝子のゲノムワイド探索を行う。またそれと並行してdG9aが誘導する複眼形態異常（rough eye表現型）を指標とした遺伝学的スクリーニングを実施し、複眼形成過程でのdG9a標的候補遺伝子のゲノムワイド探索を行う。
1） 初期胚でのdG9a標的候補遺伝子のゲノムワイド探索：野生型ショウジョウバエ初期胚とdG9a変異系統初期胚から全RNAを抽出し、RNA-seq解析を行い、野生型ショウジョウバエ初期胚で発現するmRNA群とdG9a変異系統初期胚で発現しているmRNA群を比較した。これによりdG9aの消失により、発現レベルが顕著に増加する遺伝子群として体節形成遺伝子群を同定した。これらの遺伝子について野生型系統とdG9a変異系統胚でRNA in situハイブリダイゼーション法を行い、胚での時間的・空間的発現パターンを調べたところ、両者にほとんど違いが無く、発現パターンよりも発現レベルの変化が、dG9a変異系統で見られる胚発生遅延の要因であると結論した。これまでに得られた知見を論文にまとめて学術雑誌に投稿した。
2） 複眼形態異常（rough eye表現型）を指標とした遺伝学的スクリーニングによる複眼形成過程でのdG9a標的候補遺伝子のゲノムワイド探索：ヒストンメチル化酵素dG9aの大量発現は成虫複眼形態異常を誘導する。この表現型を指標とした大規模遺伝学的スクリーニングにより、EGFR経路に関わる遺伝子が遺伝学的相互作用因子として同定できた。これらの遺伝子がレンズを分泌するコーン細胞や色素細胞の分化に重要である事を明らかにしつつある。これに関しても論文にまとめて投稿する予定である。

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

当初の計画の通りに、野生型胚とdGa突然変異系統胚から抽出したmRNAを用いたRNA-seq解析により、dG9aの消失により発現レベルが顕著に増加する遺伝子群として体節形成遺伝子が同定できた。またそれらのRNA in situハイブリダイゼーション法により、胚での時間的・空間的発現パターンよりも発現レベルの変化が、dG9a変異系統で見られる胚発生遅延の要因であると結論できた。またdG9aが誘導する複眼形態異常を指標とした大規模遺伝学的スクリーニングにより、EGFR経路に関わる遺伝子をdG9aと遺伝学的相互作用する遺伝子を同定し、それらの機能を明らかにしつつある。このように研究はおおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

初期胚でのdG9a標的候補遺伝子のゲノムワイド探索については、データを取りまとめて論文投稿している。今後はレビューアーから求められる追加実験等に対応して行きたい。複眼形態異常を指標とした遺伝学的スクリーニングについても、標的遺伝子の機能評価を終えた時点で論文にまとめて投稿する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Drosophila myeloid leukemia factor acts with DREF to activate the JNK signaling pathway. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yanai, H., Yoshioka, Y., Yoshida, H., Nakao, Y., Plessis, A. and Yamaguchi, M.
  • 雑誌名: Oncogenesis 巻: 3 ページ: e98
  • DOI: 10.1038/oncsis.2014.13.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Ubiquitin carboxyl hydrolase L1 significance for human diseases. (2014)
  • 著者名/発表者名: Suong, D. N. A., Thao, D. T. P., Yamaguchi, M. and Thuoc, T. L.
  • 雑誌名: Protein Peptide Lett. 巻: 21(7) ページ: 624-630
  • DOI: 10.2174/0929866521666140403125959
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Drosophila MCM10 is required for DNA replication and differentiation in the compound eye. (2014)
  • 著者名/発表者名: Vo, N., Taga, A., Inaba, Y., Hideki, Y., Cotterill, S. and Yamaguchi, M.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 9(3) ページ: e93450
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0093450.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of ter94, Drosophila VCP, as a strong modulator of motor neuron degeneration induced by knockdown of Caz, Drosophila FUS. (2014)
  • 著者名/発表者名: Azuma, Y., Tokuda, T., Shimamura M., Kyotani, A., Sasayama H., Yoshida, T., Mizuta, I., Mizuno, T., Nakagawa, M., Fujikake, N., Ueyama, M., Nagai, Y. and Yamaguchi, M.
  • 雑誌名: Hum. Mol. Genet. 巻: 23 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1093/hmg/ddu055
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA polymerase alpha interacts with PrSet7 and mediates H4K20 monomethylation in Drosophila. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sahashi, R., Crevel G., Pasko, J., Suyari, O., Nagai, R., Saura, M. M., Yamaguchi, M. and Cotterill, S.
  • 雑誌名: J. Cell Science 巻: 未定 ページ: 未定
  • 査読あり
• [雑誌論文] dNF-YB plays dual roles in cell death and cell differentiation during Drosophila eye development. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ly, L.L., Suyari, O., Yoshioka, Y., Tue, N.T., Yoshida, H. and Yamaguchi, M.
  • 雑誌名: Gene 巻: 520 ページ: 106-118
  • DOI: 10.1016/j.gene.2013.02.036.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overexpression of Drosophila RFX3 induces apoptosis and interferes with differentiation of photoreceptor cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto, T., Ueda, T., Yoshida, H., Murakami, A. and Yamaguchi, M.
  • 雑誌名: J. Carcinogene. Mutagene. 巻: 4(1) ページ: 1-7
  • DOI: 10.4172/2157-2518.1000137
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Drosophila DOCK family protein Sponge is involved in differentiation of R7 photoreceptor cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Eguchi, K., Yoshioka, Y., Yoshida, H., Morishita, K., Miyata, S., Hiai, H. and Yamaguchi, M.
  • 雑誌名: Exp. Cell Res. 巻: 315 (14) ページ: 2179-2195
  • DOI: 10.1016/j.yexcr.2013.05.024.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temporal and spatial pattern of dref expression during Drosophila bristle development. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kawamori, A., Shimaji, K. and Yamaguchi, M.
  • 雑誌名: Cell Struct. Funct. 巻: 38 ページ: 169-181
  • DOI: PMID: 23800879
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of e2f1 and PCNA by Drosophila transcription factor DREF. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kawamori, A., Shimaji, K. and Yamaguchi, M.
  • 雑誌名: Genesis 巻: 51 ページ: 741-750
  • DOI: 10.1002/dvg.22419.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic link between Heme Oxygenase and the signaling pathway of DNA damage in Drosophila melanogaster. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ida, H., Suyari, O., Shimamura, M., Tran, T. T., Yamaguchi, M. and Taketani, S.
  • 雑誌名: Tohoku J. Exp. Med. 巻: 231 ページ: 117-125
  • DOI: PMID: 24126234
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional analysis of Drosophila DNA polymerase ε p58 subunit. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sahashi, R., Matsuda, R., Suyari, O., Kawai, M., Yoshida, H., Cotterill, S. and Yamaguchi, M.
  • 雑誌名: Am. J. Cancer Res. 巻: 3(5) ページ: 478-489
  • DOI: PMID: 24224125
  • 査読あり
• [雑誌論文] DREF, a concertmaster for Hippo pathway and JNK pathway in Drosophila. (2013)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara, S., Yoshida, H. and Yamaguchi, M.
  • 雑誌名: J. Carcinogene. Mutagene. 巻: 4 ページ: e110
  • DOI: 10.4172/2157-2518.1000e110, 2013.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nuclear transcription factor Y and its roles in cellular processes related to human disease. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ly, L.L., Yoshida, H. and Yamaguchi, M.
  • 雑誌名: Am. J. Cancer Res. 巻: 3(4) ページ: 339-346
  • DOI: PMID: 23977444
  • 査読あり
• [学会発表] Multiple roles of Drosophila Mcm10 during compound eye development (2013)
  • 著者名/発表者名: Nicole Vo, Taga Ayano, Yasuhiro Inaba, Hideki Yoshida, Sue Cotterill, Masamitsu Yamaguchi
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートピアアイランド
  • 年月日: 20131203-20131206
• [学会発表] Dynamics of epigenetic regulator jumonji (Jarid2) during Drosophila spermatogenesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Narumi Toda, Nobuhiro Sasai, Hideki Yoshida, Yoshihiro Inoue, Hiroshi Kimura, Masamitsu Yamaguchi
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートピアアイランド
  • 年月日: 20131203-20131206
• [学会発表] A Drosophila model for functional analysis of Organic Carrier partner 1 (2013)
  • 著者名/発表者名: Nguyen Tho Huu, Seiji Miyata, Hideki Yoshida, Masamitsu Yamaguchi
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートピアアイランド
  • 年月日: 20131203-20131206
• [学会発表] Cabeza that has been identified in Amyotrophic Lateral Sclerosis regulates the EGFR signaling pathway in Drosophila (2013)
  • 著者名/発表者名: Akane Kyotani, Mai Shimamura, Yumiko Azuma, Takahiko Tokuda, Ikuko Mizuta, Masanari Nakagawa, Toshiki Mizuno, Hideki Yoshida, Masamitsu Yamaguchi
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートピアアイランド
  • 年月日: 20131203-20131206
• [学会発表] Drosophila transcription factor DREF genetically interacts with tumor suppressor genes (2013)
  • 著者名/発表者名: Yukari Terakata, Takeshi Horii, Shunsuke Fujiwara, Hideki Yoshida, Masamitsu Yamaguchi
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートピアアイランド
  • 年月日: 20131203-20131206
• [学会発表] Functional analysis of Drosophila DOCK-family Zizimin (2013)
  • 著者名/発表者名: Fumito Ozasa, Kazushige Morishita, Hideki Yoshida, Seiji Miyata, Masamitsu Yamaguchi
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートピアアイランド
  • 年月日: 20131203-20131206
• [学会発表] ショウジョウバエ骨髄性白血病因子dMLFは転写因子DレFのコファクターとして働きJNK遺伝子を転写活性化する。 (2013)
  • 著者名/発表者名: 梁井啓史、吉岡泰秀、吉田英樹、山口政光
  • 学会等名: 第65回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: ウインクあいち（名古屋）
  • 年月日: 20130619-20130621
• [学会発表] 非古典的経路で小胞体へ標的化するmRNAの同定及び同機構解析系の構築 (2013)
  • 著者名/発表者名: 梅河内隆成、越田大夢、山田百子、臼井一馬、佐藤哲也、須山幹太、伊藤恵美、大川恭行、山口政光、吉田英樹
  • 学会等名: 第65回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: ウインクあいち（名古屋）
  • 年月日: 20130619-20130621
• [学会発表] DNA複製制御におけるショウジョウバエDNAポリメラーゼαとヒストンメチル化酵素Pr-Set7との相互作用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐橋律子、須鎗理、Giles Crevel、 Sue Cotterill、山口政光
  • 学会等名: 第65回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: ウインクあいち（名古屋）
  • 年月日: 20130619-20130621