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2014 年度 実施状況報告書

リプログラミング分子機序から受精卵の全能性機能を解明する研究

研究課題

研究課題/領域番号 25670710
研究機関独立行政法人国立成育医療研究センター

研究代表者

阿久津 英憲  独立行政法人国立成育医療研究センター, 生殖医療研究部, その他 (50347225)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード発生 / 卵子 / 核タンパク質
研究実績の概要

受精卵は細胞核リプログラミング現象に関して2つの非常に興味深い事象を提示している。卵子と精子が融合(受精)後雌性及び雄性由来の前核を形成する。同一細胞内でありながら前核内では劇的に異なるエピジェネティック変化が起こる。雄性前核内では受精後能動的脱DNAメチル化が雄ゲノム全体でおこるのに対し、雌性前核ではDNAメチル化が維持され、細胞分裂に依存する受動的な脱DNAメチル化が引き起こされる。これまで受精卵雌雄細胞核で引き起こされる核タンパク質ヒストン化学的修飾の非対称性に注目し、受精卵の全能性との関連性を解析してきた。雌性受精卵の全能性で重要である遺伝子発現量補正に関わるX染色体の不活化機序に着目した。着床前期胚発生でおこるX染色体の不活化では刷込み型のX染色体不活化が全能性獲得に必須であり、その分子機序は不明であった。受精卵及び卵子細胞核タンパク質ヒストンの網羅的免疫染色法からヒストンH3リジン(K)9のトリメチル化(H3K9me3)がX染色体不活化を引き起こすXist遺伝子発現を制御することを見出した。免疫組織染色では、H3K9me3の修飾は精子由来核タンパク質には全く付されておらず非対称性を示した。H3K9me3の脱メチル化を促すmRNA(Kdm4b)の注入実験では、卵子細胞のH3K9me3脱メチル化により刷込み型のX染色体不活化が行われないことが判明した。卵子細胞における刷込み型X染色体不活化が卵子細胞核タンパク質のH3K9me3により制御されることを国際専門誌に報告することができた。

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

卵子細胞の全能性獲得に必須の分子機序を明らかにした。

今後の研究の推進方策

全能性に関連する標的分子機序を明らかにした一方で、さらにチャレンジングな要素はその刷込み型の修飾が卵子発生のいつの段階で確立されるかを突き止めなければならない。さらにはヒト発生あるいは疾患との関連性をどのようにアプローチしていくか課題である。

次年度使用額が生じた理由

年度末に謝金の支出を予定していたが、見込んでいた金額よりも、実際に謝金として支出した金額が少なかったため残金が発生した。

次年度使用額の使用計画

残金分は消耗品費として使用する。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2015 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 2件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Notch inhibition allows oncogene-independent generation of iPS cells2015

    • 著者名/発表者名
      Ichida JK, T C W J, Williams LA, Carter AC, Shi Y, Moura MT, Ziller M, Singh S, Amabile G, Bock C, Umezawa A, Rubin LL, Bradner JE, Akutsu H, Meissner A, Eggan K
    • 雑誌名

      Nature Chemical Biology

      巻: 1 ページ: 632-639

    • DOI

      10.1038/nchembio.1552

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The role of maternal-specific H3K9me3 modification in establishing imprinted X-chromosome inactivation and embryogenesis in mice2014

    • 著者名/発表者名
      Fukuda A, Tomikawa J, Miura T, Hata K, Nakabayashi K, Eggan K, Akutsu H, Umezawa A
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 5 ページ: 5464

    • DOI

      10.1038/ncomms6464

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 卵子老化機序解明に向けたES細胞の応用2014

    • 著者名/発表者名
      阿久津英憲
    • 学会等名
      第32回日本受精着床学会総会・学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-07-31 – 2014-08-01
    • 招待講演

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公開日: 2016-05-27  

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