2023 Fiscal Year Annual Research Report
Regulation of gene expression program in the pluripotent embryos
| Project Area | Program of totipotency: From decoding to designing |
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| Project/Area Number |
19H05752
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
青木 不学 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 客員共同研究員 (20175160)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| Keywords | 遺伝子発現プログラム / Dux / Duxbl / 受精卵 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
受精後の遺伝子発現プログラムの進行は、1細胞期から2細胞期にかけての著しい発現パターンの変化から始まるが、その調節の一部にDuxが関与していることが近年報告された。しかしその後、Duxをノックアウトしても発生への影響が小さいことが報告された。そこで、Duxにその構造が類似したタンパク質がDuxの機能を相補していることを考え、その候補を探索したところDuxblが見つかり、そのｍRNAを1細胞期と2細胞期で調べたところ高いレベルでの発現が見られた。そこで、この時期の遺伝子発現におけるDuxblとDuxの遺伝子発現調節への関連を調べた。
まず、Duxblを過剰発現させた2細胞後期胚の遺伝子発現をRNAseqで解析したところ、Duxのターゲット遺伝子群の半数以上に顕著な発現上昇がみられた。さらに、Duxのターゲット遺伝子には、Duxの発現量が減少する2細胞後期に同様に発現が減少するものと、そのまま維持されるものがあることが分かった。そこで、これらの遺伝子発現へのDuxblの関与をその過剰発現胚で調べたところ、前者の遺伝子群にはDuxblの過剰発現は影響を及ぼさなかったが、後者のものについてはDuxblによる影響が見られた。また、DuxのcRNAを顕微注入することにより、本来Duxの発現が減少する2細胞後期においてもその発現を維持させたところ、その後の発生が抑制された。これらの結果より、2-cell後期以降の発現を維持させたいものについてはDuxblよりそれらの発現を維持し、一方で発現を低下させたいものはDuxblによって調節されずDuxの発現減少に伴って発現が低下しているのではないかと考えられる。このようにDuxblがDuxのターゲットの一部の遺伝子の発現を調節していることが、1細胞期から2細胞後期への遺伝子発現プログラムの進行に関与しているものと考えられた。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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