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2014 年度 実績報告書

受精卵のエピジェネティク・リプログラミングへのプロテアソーム分解系の関与機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 25292189
研究機関近畿大学

研究代表者

松本 和也  近畿大学, 生物理工学部, 教授 (20298938)

研究分担者 三谷 匡  近畿大学, 先端技術総合研究所, 教授 (10322265)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード発生・分化 / 遺伝子 / 動物
研究実績の概要

本研究では、プロテアソーム分解系が関与するマウス受精卵のエピジェネティック・リプログラミングの分子制御機構を明らかにすることを目的としている。本年度は、受精直後のエピジェネティック・リプログラミングにおける母性タンパク質分解系の関与の検証を2細胞期胚で実施し、さらにこれらの時期にプロテアソーム分解系により分解される母性タンパク質群と相互作用する因子の同定を進めた。まず2細胞期における一過性のMG132処理を行い、その後の胚発生に及ぼす影響を調べた結果、2細胞期においてプロテアソームの活性阻害により最も影響を及ぼす時期が存在することが明らかとなった。さらに、一過性にMG132処理した2細胞期胚、及びタンパク質の新規合成を阻害した2細胞期胚におけるポリユビキチン化タンパク質の動態を検討したところ、マウス2細胞期胚において、積極的にユビキチン修飾系とプロテアソームによる分解が働いていることが示唆された。次に、UPSがマウス2細胞期におけるZGAの制御で果たす役割を明らかにすることを目的に、マウス2細胞期胚における一過性のMG132処理がmajor ZGA遺伝子の発現に及ぼす影響について検討した。その結果、プロテアソームの活性阻害は、major ZGA遺伝子の発現量に影響を及ぼすことが明らかとなった。以上の結果から、2細胞期において、UPSは積極的に母性タンパク質を分解することで、major ZGAの開始制御及び発現量の制御に関与し、その結果、正常な胚発生が進行される可能性が示唆された。また、昨年度同定したヒストン修飾・クロマチンリモデリング因子・ヒストンシャペロンに機能分類されたタンパク質群と相互作用するタンパク質群の同定として、酵母ツーハイブリッドシステムによるマウス卵母細胞cDNAライブラリー・スクリーニングを行なった。

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

本研究課題の採択以降、研究は順調に進展した。それに伴って、関連する論文2報・学会発表9報を公表した。本研究の進展によって、プロテアソーム分解系が受精直後から2細胞期の胚性遺伝子の活性化に関与することを示すことができた。さらに、昨年度バイオインフォマティクス解析によって同定した受精直後の胚においてプロテアソーム分解系の標的となると予想される母性タンパク質(ヒストン修飾・クロマチンリモデリング因子・ヒストンシャペロンに機能分類)と相互作用因子の探索を進めた。本年度の研究進捗を経て、受精後の母性-胚性移行時期におけるプロテアソーム分解系の関与を明らかにする知見が順調に得られていると判断された。

今後の研究の推進方策

当初の研究計画に従って、受精直後の胚においてプロテアソーム分解系の標的母性タンパク質として同定された候補タンパク質と相互作用するタンパク質群が受精直後のクロマチン構造の変化で果たす役割について解析を進める。さらに、受精直後から2細胞期の母性-胚性移行時期においてプロテアソーム分解系が関与するエピジェネティック・リプログラミングの分子制御機構の解明に向けた知見獲得を進める。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2014

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、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Possible Role of ZPAC, Zygote-specific Proteasome Assembly Chaperone, during Spermatogenesis in the Mouse.2014

    • 著者名/発表者名
      Shimizu N, Ueno K, Kurita E, Shin SW, Nishihara T, Amano T, Anzai M, Kishigami S, Kato H, Mitani T, Hosoi Y, Matsumoto K.
    • 雑誌名

      J Reprod Dev.

      巻: 60 ページ: 179-186

    • DOI

      10.1262/jrd.2014-003

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Oral melatonin supplementation improves oocyte and embryo quality in women undergoing in vitro fertilization-embryo transfer.2014

    • 著者名/発表者名
      Nishihara T, Hashimoto S, Ito K, Nakaoka Y, Matsumoto K, Hosoi Y, Morimoto Y.
    • 雑誌名

      Gynecol Endocrinol.

      巻: 30 ページ: 359-362

    • DOI

      10.3109/09513590.2013.879856.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] マウス2細胞期胚におけるユビキチン・プロテアソーム系の役割2014

    • 著者名/発表者名
      樋口智香、西原卓志、守田昂太郎、内堀翔、塚口智将、永井宏平、安齋政幸、岸上哲士、細井美彦、松本和也
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] マウス初期胚におけるPGC7/Dppa3/StellaとPIPの相互作用2014

    • 著者名/発表者名
      守田昂太郎、西原卓志、樋口智香、内堀翔、山岸令奈、塚口智将、永井宏平、安齋政幸、岸上哲士、細井美彦、松本和也
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] 体外発育培養液へのコエンザイムQ10の添加におけるマウス胚の発生に及ぼす影響の検討2014

    • 著者名/発表者名
      内堀翔、西原卓志、樋口智香、守田昂太郎、塚口智将、永井宏平、安齋政幸、三谷匡、細井美彦、松本和也
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] Involvement of ubiquitin-proteasome system in the onset of transcription in mouse embryos.2014

    • 著者名/発表者名
      Chika Higuchi, Natsumi Shimizu, Takuji Nishihara, Kohtaro Morita, Sho Uchibori, Tomomasa Tsukaguchi, Kohei Nagai, Masayuki Anzai, Satoshi Kishigami, Yoshihiko Hosoi, Kazuya Matsumoto.
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Laboratory meeting, Germ Cells
    • 発表場所
      old Spring Harbor Laboratory, New York (USA)
    • 年月日
      2014-10-07 – 2014-10-11
  • [学会発表] Interaction of PGC7/Dppa3/Stella and Peroxiredoxin 1 in early mouse embryos.2014

    • 著者名/発表者名
      Kohtaro Morita, Takuji Nishihara, Chika Higuchi, Sho Uchibori, Reina Yamagishi, Tomomasa Tsukaguchi, Kohei Nagai, Masayuki Anzai, Satoshi Kishigami, Yoshihiko Hosoi, Kazuya Matsumoto.
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Laboratory meeting, Germ Cells.
    • 発表場所
      Cold Spring Harbor Laboratory, New York (USA)
    • 年月日
      2014-10-07 – 2014-10-11

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公開日: 2016-06-01  

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