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2021 年度 実績報告書

精子幹細胞でプライミングされるヒストン修飾の次世代全能性プログラムへの影響

公募研究

研究領域全能性プログラム:デコーディングからデザインへ
研究課題/領域番号 20H05370
研究機関横浜市立大学

研究代表者

大保 和之  横浜市立大学, 医学研究科, 教授 (70250751)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
キーワードエピゲノム / 全能性 / 精子幹細胞
研究実績の概要

本研究は、これまでの常識を覆す、精子ヒストンの一部が、プロタミンに置換されずに残存しているという報告を元に行なっている研究である。ヒストンの多くがプロタミンに置き換わり、ゲノムが凝集し難溶性を示すため、精子のクロマチン解析の手法は、ハードルが高い。さらに、受精後の初期胚(2 cell)のエピゲノム解析も極微量であるため、解析のハードルが高い。一般的に広まっていない手法を用いる領域であり、少しずつ実験手法の改善を行ってきた。本研究では、Kmt2bにより挿入されるH3K4me3修飾に焦点を当て、本遺伝子を未分化精原細胞の時期に欠損した精子を用い、体外受精を行い、初期胚におこる遺伝子発現や表現型の解析を計画した。まず、Kmt2b依存性H3K4me3修飾を欠損する精子について、遺伝子発現とH3K4me3欠損ゲノム領域の同定を行なった。次に、実験系を確立するために、BDF1、またはICRマウスの卵子を用いて、Kmt2b欠損精子との体外受精を行なった。その結果、Kmt2b欠損精子を用いた場合、受精後の異常卵の増加と、発生の遅延傾向が認められた。また、これらの受精卵を2 cellで採取し遺伝子発現異常も検証した。さらに、SNPs解析を行う目的で、JF1マウスの卵子を用いて同様な実験を行なった。JF1マウスの場合、Kmt2b欠損精子、コントロール精子ともに、ほぼ同じ程度、かつ、高頻度に良好な受精卵が得られた。現在、JF1マウス卵子を用いた2 cellを用い、RNA-seq、CATCH-seqを用いたH3K4me3修飾の解析を進めている。

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Technische Universtaet Dresden(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Technische Universtaet Dresden
  • [国際共同研究] Babraham Institute(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      Babraham Institute
  • [雑誌論文] Tsga8 is required for spermatid morphogenesis and male fertility in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Yuki、Tomizawa Shin-ichi、Ono Michio、Kuroha Kazushige、Minamizawa Keisuke、Natsume Koji、Dizdarevic Selma、Dockal Ivana、Tanaka Hiromitsu、Kawagoe Tatsukata、Seki Masahide、Suzuki Yutaka、Ogonuki Narumi、Inoue Kimiko、Matoba Shogo、Anastassiadis Konstantinos、Mizuki Nobuhisa、Ogura Atsuo、Ohbo Kazuyuki
    • 雑誌名

      Development

      巻: 148 ページ: -

    • DOI

      10.1242/dev.196212

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Maintenance DNA methylation in pre-meiotic germ cells regulates meiotic prophase by facilitating homologous chromosome pairing2021

    • 著者名/発表者名
      Takada Yuki、Yaman-Deveci Ruken、Shirakawa Takayuki、Sharif Jafar、Tomizawa Shin-ichi、Miura Fumihito、Ito Takashi、Ono Michio、Nakajima Kuniko、Koseki Yoko、Shiotani Fuyuko、Ishiguro Kei-ichiro、Ohbo Kazuyuki、Koseki Haruhiko
    • 雑誌名

      Development

      巻: 148 ページ: -

    • DOI

      10.1242/dev.194605

    • 査読あり
  • [学会発表] Role of a novel protease inhibitor for spermatogenesis and immune homeostasis2023

    • 著者名/発表者名
      富澤信一, Rachel Fellows, 尾野道男, 黒羽一誠, Ivana Dockal, 南澤恵佑, 鈴木穣, 才津 浩智, 大保和之
    • 学会等名
      第128回日本解剖学会総会・全国学術総会
  • [学会発表] Cryptorchidism induces abnormal epigenetic and transcriptional signatures in spermatogonia2023

    • 著者名/発表者名
      尾野道男, Ivana Dockal, Uros Radovic, 大保和之, 富澤信一
    • 学会等名
      第128回日本解剖学会総会・全国学術総会
  • [備考] 横浜市立大学医学部組織学

    • URL

      http://www-user.yokohama-cu.ac.jp/~finemorp/index.html

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公開日: 2023-12-25  

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