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2015 年度 実績報告書

全能性細胞に高発現する遺伝子群の解析とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 25291053
研究機関長浜バイオ大学

研究代表者

中村 肇伸  長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 准教授 (80403202)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード全能性細胞 / Pramef12 / 減数分裂 / レチノイン酸シグナル
研究実績の概要

哺乳類の成熟卵子は、最終分化した細胞のエピゲノム情報をリプログラミングし、全能性を再獲得させる能力を有している。申請者は、in silico screeningにより全能性を有する初期の着床前胚に特異的あるいは高発現する遺伝子として機能未知の7個の遺伝子(Klf17、Btg4、Pramef12、Trim61、Rfpl4、Zbed3、Zc3h6)について解析をおこなってきた。
前年度までに、Klf17とBtg4についてはノックアウトマウスを用いた解析から、それぞれ受精後に生じる胚性遺伝子の活性化と母性RNAの分解に重要な役割を果たすことを明らかにしてきた。
今年度は、Pramef12のKOマウスを作製し、解析をおこなった。その結果、オスのKOマウスが不妊になることを明らかにした。また、KOマウスの精巣は、野生型と比較して著しく小さくなることが示された。さらに、KOマウスの精巣においても精細管の構造は確認できるものの、全ての分化段階の生殖細胞が存在しておらず、精巣上体内にも成熟した精子が全く認められないことが明らかとなった。これらのことから、Pramef12の雄性不妊の原因は精子形成不全であることが示された。次に、Pramef12は、精巣では発現が認められないことから、胎仔期の生殖細胞である始原生殖細胞における発現を検討したところ、胎齢13.5日胚においてオスの始原生殖細胞特異的に発現することが明らかとなった。オスの始原生殖細胞は、レチノイン酸シグナルを抑制することにより、減数分裂への移行が阻害されていることが明らかにされている。また、Prameファミリータンパク質はレチノインサンシグナルと負に制御することが明らかにされている。以上から、Pramef12は、胎仔期の雄性生殖細胞において、減数分裂への移行を阻害している可能性が示唆された。

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。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Trichostatin A specifically improves the aberrant expression of transcription factor genes in embryos produced by somatic cell nuclear transfer.2015

    • 著者名/発表者名
      Inoue K, Oikawa M, Kamimura S, Ogonuki N, Nakamura T, Nakano T, Abe K, Ogura A.
    • 雑誌名

      Scientific Rep

      巻: 5 ページ: 10127

    • DOI

      10.1038/srep10127

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Human Dynactin-Associated Protein Transforms NIH3T3 Cells to Generate Highly Vascularized Tumors with Weak Cell-Cell Interaction.2015

    • 著者名/発表者名
      Kunoh T, Wang W, Kobayashi H, Matsuzaki D, Togo Y, Tokuyama M, Hosoi M, Koseki K, Wada S, Nagai N, Nakamura T, Nomura S, Hasegawa M, Sasaki R, Mizukami T.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 10 ページ: e0135836

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0135836

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stella controls chromocenter formation through regulation of Daxx expression in 2-cell embryos.2015

    • 著者名/発表者名
      Arakawa T, Nakatani T, Oda M, Kimura Y, Sekita Y, Kimura T, Nakamura T, Nakano T.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 466 ページ: 60-65

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2015.08.106

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] De novo DNA methylation through 5’-segment of the H19 ICR maintains its imprint during early embryogenesis2015

    • 著者名/発表者名
      Matsuzaki H, Okamura E, Takahashi T, Ushiki A, Nakamura T, Nakano T, Hata K, Fukamizu A, Tanimoto K.
    • 雑誌名

      Development

      巻: 142 ページ: 3833-3844

    • DOI

      10.1242/dev.126003

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Global DNA hypomethylation coupled to cellular transformation and metastatic ability2015

    • 著者名/発表者名
      Funaki S, Nakamura T, Nakatani T, Umehara H, Nakashima H, Okumura M, Oboki K, Matsumoto K, Saito H, Nakano T.
    • 雑誌名

      FEBS lett

      巻: 589 ページ: 4053-4060

    • DOI

      10.1016/j.febslet.2015.11.020

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Critical function of Klf17 for the zygotic genome activation in mice2016

    • 著者名/発表者名
      Yui Goto, Asuka Furuta, Kenji Suzuki, Takashi Kohda, Masahito Ikawa, Toshinobu Nakamura
    • 学会等名
      International Symposium on “Epigenome dynamics and regulation in germ cells”
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2016-02-17 – 2016-02-19
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 全能性細胞で特異的に発現するKlf17の初期発生における必要性2015

    • 著者名/発表者名
      後藤 悠比、鈴木 健士、古田 明日香、幸田 尚、伊川 正人、中村 肇伸
    • 学会等名
      BMB2015(第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会 合同大会)
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
    • 招待講演
  • [学会発表] High-affinity, poly-reactive IgA is required for gut homeostatic maintenance to prevent colitis in mice2015

    • 著者名/発表者名
      Shinsaku Okai, Fumihito Usui, Makoto Hasegawa, Toshinobu Nakamura, Kazuya Yamamoto, Eri Nishiyama, Hiroshi Mori, Takuji Yamada, Ken Kurokawa, Tamotsu Kato, Eiji Miyauchi, Hiroshi Ohno, Reiko Shinkura
    • 学会等名
      BMB2015(第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会 合同大会)
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [学会発表] High-affinity, poly-reactive IgA is required for gut homeostatic maintenance to prevent colitis in mice2015

    • 著者名/発表者名
      Shinsaku Okai, Fumihito Usui, Makoto Hasegawa, Toshinobu Nakamura, Kazuya Yamamoto, Eri Nishiyama, Hiroshi Mori, Takuji Yamada, Ken Kurokawa, Tamotsu Kato, Eiji Miyauchi, Hiroshi Ohno, Reiko Shinkura
    • 学会等名
      第44回日本免疫学会学術集会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2015-11-18 – 2015-11-20
  • [学会発表] 全能性細胞で特異的に発現する遺伝子群の機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      中村 肇伸
    • 学会等名
      神戸大学農学部 第33回インターゲノミクスセミナー
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-11-13 – 2015-11-13
    • 招待講演
  • [学会発表] Vitamin B1栄養が卵子の質におよぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      辻 愛、中村 肇伸、柴田 克己
    • 学会等名
      第54回 日本栄養・食糧学会 近畿支部大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-10-10 – 2015-10-10
  • [学会発表] Critical functions of totipotent-cell specific genes Klf17 and Btg4 in zygotic reprogramming2015

    • 著者名/発表者名
      Kenji Suzuki, Yui Goto, Asuka Furuta, Takashi Kohda, Masahito Ikawa, Toshinobu Nakamura
    • 学会等名
      The 40th Naito Conference Epigenetics ”From Histone Code to Therapeutic Strategy”
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2015-09-15 – 2015-09-18
    • 国際学会
  • [学会発表] 全能性細胞で高発現するBtg4の初期発生における必要性2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木 健士、後藤 悠比、古田 明日香、伊川 正人、中村 肇伸
    • 学会等名
      文部科学省科学研究費補助金 新学術領域研究「生殖細胞のエピゲノムダイナミクスとその制御」第3回若手勉強会
    • 発表場所
      静岡県
    • 年月日
      2015-07-22 – 2015-07-24
  • [学会発表] 初期胚のクロマチン再構成におけるヒストンシャペロンの役割 ~DNA脱メチル化制御因子Stella欠損胚をモデルとして~2015

    • 著者名/発表者名
      荒川 達彦、中谷 庸寿、小田 昌朗、木村 康義、関田 洋一、木村 透、中村 肇伸、仲野 徹
    • 学会等名
      文部科学省科学研究費補助金 新学術領域研究「生殖細胞のエピゲノムダイナミクスとその制御」第3回若手勉強会
    • 発表場所
      静岡県
    • 年月日
      2015-07-22 – 2015-07-24
  • [学会発表] マウス受精卵におけるStellaの雌性ゲノム保護とその初期胚発生への重要性2015

    • 著者名/発表者名
      中谷 庸寿、山縣 一夫、木村 透、小田 昌朗、中島 啓行、堀 真由子、関田 洋一、荒川 達彦、中村 肇伸、仲野 徹
    • 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
      東京
    • 年月日
      2015-05-25 – 2015-05-26
  • [学会発表] Biotin-deficient diet induces abnormal oocyte in mouse2015

    • 著者名/発表者名
      Ai Tsuji, Toshinobu Nakamura, Katsumi Shibata
    • 学会等名
      12th Asian Congress of Nutrition
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2015-05-14 – 2015-05-18
    • 国際学会
  • [図書] 生体の科学「着床前胚と始原生殖細胞におけるDNAメチル化リプログラミング」2015

    • 著者名/発表者名
      中村 肇伸
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      医学書院
  • [図書] 細胞工学「母性因子を用いたiPS細胞の樹立効率と質の改善」2015

    • 著者名/発表者名
      中村 肇伸
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      学研メディカル秀潤社
  • [備考] 中村肇伸准教授らの共同研究が『Nature communications』に掲載されました

    • URL

      http://www.nagahama-i-bio.ac.jp/research/

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公開日: 2017-01-06  

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