受精卵におけるタンパク質ノックダウン法の開発

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26640063
• 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): 2014-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: オートファジー / 母性タンパク質 / タンパク質ノックダウン

研究実績の概要

精子と卵子は、受精後にリプログラミングされることにより、全能性を再獲得するが、その分子機構については、不明な点が多く残されている。これは、受精卵には卵子から持ち越されるタンパク質が大量に存在し、RNA 干渉法が有効に働かず、他に適切な実験系がないことが大きな要因であると考えられる。そこで、本研究では、細胞が有するタンパク質分解系であるオートファジーを利用した新規タンパク質ノックダウン法を開発することを目的とする。
前年度までに、ライソソームとの結合に必要なペプチドとプロテインA とを融合させたキメラタンパク質を作製し、受精卵においてEGFPタンパク質を分解できることを明らかにした。
今年度は、受精卵に豊富に存在するStellaのノックダウンを試みた。その結果、受精卵においてStellaタンパク質の分解はほとんど起こらなかった。Stellaは、受精卵で核内に局在し、クロマチンと結合することが明らかになっている。したがって、本研究で開発した方法は、核に存在するタンパク質には適用できないことが示唆された。

研究成果

• [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 embryogenesis (2015)
  • 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 ability (2015)
  • 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 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Critical function of Klf17 for the zygotic genome activation in mice (2016)
  • 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 mice (2015)
  • 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 mice (2015)
  • 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 reprogramming (2015)
  • 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 mouse (2015)
  • 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: 8
  • 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/