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2014 年度 実績報告書

染色体活性制御と偽ヘテロクロマチン化の相関

公募研究

研究領域ゲノム・遺伝子相関:新しい遺伝学分野の創成
研究課題/領域番号 26113714
研究機関近畿大学

研究代表者

佐渡 敬  近畿大学, 農学部, 教授 (70321601)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワードエピジェネティクス / ヘテロクロマチン
研究実績の概要

X染色体不活性化に必須なXist RNAの変異型RNAは正常な不活性化を引き起こすことができないが,免疫染色で調べた限りX染色は偽ヘテロクロマチンとも呼べるヘテロクロマチン様のクロマチン形態を示す.本研究では,ヒストン修飾の分布,染色体サイレンシング,複製プログラミングと偽ヘテロクロマチン形成の相関をエピジェネティクスの見地から考察することを目的としているが,今年度は解析に用いるES細胞の分化系の確立とRNA-seqおよびChIP-seqに着手した.
樹立したES細胞を分化誘導すると,変異胚で観察された偽ヘテロクロマチンの形成が再現されることが確認できた.しかし,ある程度予想されたことではあるが,2本のX染色体のうち一方が培養過程で失われXOとなる,メスのES細胞がしばしば直面する問題に行き当たり,その打開に時間を要している.一細胞クローニングを行い,未分化状態では比較的安定に2本のX染色体を維持しているサブクローンを複数得た.これらを分化誘導したところ,改善はされたものの,依然ある程度の割合でXOの細胞が現れるという状況である.現在,その割合が,より低いサブクローンの選別を行っている.また,ES細胞に代わる別のアプローチとして,不活性化を開始して間もない胚よりエピブラスト幹細胞(EpiSCs)の樹立し,解析に用いることを検討している.
RNA-seqについては,微量のサンプルでも可能なので,胚を用いて解析を行っている.野生型と変異胚それぞれ1個体について,X染色体連鎖遺伝子だけでなく常染色体連鎖遺伝子についても,発現量やパターンの差異について調べた.解析サンプル数を増やし,これまでに見出された差異が有意なものか検討を進める.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当初用いたメスのES細胞が分化誘導後の集団を見ると30-40%しか2本のX染色体を維持していない状況であったので,ChIP-seqによる解析には不適当であると判断した.クローニングの結果,未分化状態では高い頻度でX染色体を2本維持しているサブクローンを得たがた,分化誘導後の挙動についてはもう少し解析が必要である.ある程度予想された問題ではあるが,まだ解決には至っていない.ChIP-seqには,この問題の打開が不可欠な状況である.

今後の研究の推進方策

これまでに得られたメスES細胞のサブクローンの有用性を評価するとともにEpiSCsの利用について検討するため,変異胚を用いてその樹立を試みる.有用と判断できるES細胞,あるいはEpiSCsが得られたら,様々なヒストン修飾に対する抗体を用いChIP-seqを行う.
RNA-seqについては,胚のサンプル数を増やし,これまでに得られている結果と比較し,発現量の変化について詳細な解析を行う.変異胚におけるX染色体不活性化の異常の程度を明らかにするため,野生型との比較に加え,Xistの機能が完全に失われた胚との比較も行う.

  • 研究成果

    (16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 1件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Current view of the potential roles of proteins enriched on the inactive X chromosome.2014

    • 著者名/発表者名
      Nakajima T, Sado T.
    • 雑誌名

      Genes & Genetic Systems

      巻: 89 ページ: 151-157

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1266/ggs.89.151

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] X chromosome reactivation dynamics reveal stages of reprogramming to pluripotency.2014

    • 著者名/発表者名
      Pasque V, Tchieu J, Karnik R, Uyeda M, Sadhu Dimashkie A, Case D, Papp B, Bonora G, Patel S, Ho R, Schmidt R, McKee R, Sado T, Tada T, Meissner A, Plath K.
    • 雑誌名

      Cell

      巻: 159 ページ: 1681-1697

    • DOI

      doi:10.1016/j.cell.2014.11.040

    • 査読あり
  • [学会発表] アリル特異的ChIP-seq法によるマウス不活性X染色体のクロマチン動態の解明2014

    • 著者名/発表者名
      長尾恒治,柴田幸子,野澤竜介,木村 宏,佐渡 敬,小布施力史
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神奈川(パシフィコ横浜)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] ZFP57による単アレル性遺伝子発現の制御機構2014

    • 著者名/発表者名
      大石裕晃,鵜木元香,福田 渓,佐渡 敬,佐々木裕之
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神奈川(パシフィコ横浜)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] ほ乳類X染色体のヘテロクロマチン化機構の理解へ向けて2014

    • 著者名/発表者名
      佐渡 敬
    • 学会等名
      第1回北陸エピジェネティクス研究会
    • 発表場所
      石川(金沢大学)
    • 年月日
      2014-11-18
    • 招待講演
  • [学会発表] 変異Xist RNAがつくるヘテロクロマチン様構造の詳細2014

    • 著者名/発表者名
      酒田祐佳,保木裕子,佐々木裕之,佐渡 敬
    • 学会等名
      ワークショップ「マウス遺伝学が牽引する最先端生命科学」,日本遺伝学会第85回大会
    • 発表場所
      滋賀(長浜バイオ大学)
    • 年月日
      2014-09-19
    • 招待講演
  • [学会発表] Xist RNAの核内係留に寄与する領域の探索2014

    • 著者名/発表者名
      千木雄太,佐々木裕之,佐渡 敬
    • 学会等名
      日本遺伝学会第86回大会
    • 発表場所
      滋賀(長浜バイオ大学)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [学会発表] 部分的機能欠損XistアレルによるX染色体不活性化の異常2014

    • 著者名/発表者名
      中島達郎,保木裕子,佐々木裕之,佐渡 敬
    • 学会等名
      日本遺伝学会第86回大会
    • 発表場所
      滋賀(長浜バイオ大学)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [学会発表] SmcHD1機能欠損マウス胚におけるX染色体不活性化2014

    • 著者名/発表者名
      榊原祐樹,佐々木裕之,Marnie Blewitt,佐渡 敬
    • 学会等名
      日本遺伝学会第86回大会
    • 発表場所
      滋賀(長浜バイオ大学)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [学会発表] ZFP57による単アレル性遺伝子発現の制御機構2014

    • 著者名/発表者名
      大石裕晃,鵜木元香,福田 渓,佐渡 敬,佐々木裕之
    • 学会等名
      日本遺伝学会第85回大会
    • 発表場所
      滋賀(長浜バイオ大学)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [学会発表] 部分的機能欠損XistアレルによるX染色体不活性化の異常2014

    • 著者名/発表者名
      中島達郎,保木裕子,佐々木裕之,佐渡 敬
    • 学会等名
      第8回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 発表場所
      東京(東京大学)
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-27
  • [学会発表] 変異Xist RNAがもたらすX染色体クロマチンドメインの変化2014

    • 著者名/発表者名
      酒田祐佳,保木裕子,佐々木裕之,佐渡 敬
    • 学会等名
      第8回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 発表場所
      東京(東京大学)
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-27
  • [学会発表] Xist RNAの輸送制御機構解明へ向けた系の確立2014

    • 著者名/発表者名
      千木雄太,佐々木裕之,佐渡 敬
    • 学会等名
      第8回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 発表場所
      東京(東京大学)
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-27
  • [学会発表] ヒトおよびマウスにおける不活性X染色体凝縮機構2014

    • 著者名/発表者名
      小布施力史,長尾恒治,野澤竜介,磯部真也,佐渡 敬,木村 宏
    • 学会等名
      第8回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 発表場所
      東京(東京大学)
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-27
  • [学会発表] マウスES細胞においてZfp57が単アレル性遺伝子発現制御に果たす役割の解析2014

    • 著者名/発表者名
      大石裕晃,鵜木元香,福田 渓,前之原章司,伊川正人,佐渡 敬,佐々木裕之
    • 学会等名
      第8回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 発表場所
      東京(東京大学)
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-27
  • [学会発表] SmcHD1機能欠損マウス胚におけるX染色体不活性化2014

    • 著者名/発表者名
      榊原祐樹,佐々木裕之,Marnie Blewitt,佐渡 敬
    • 学会等名
      第8回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 発表場所
      東京(東京大学)
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-27

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公開日: 2016-06-01  

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