Epigenetic mechanisms underlying sex chromosome inactivation during spermatogenesis

2010 Fiscal Year Self-evaluation Report

• Project Area: The germline: its developmental cycle and epigenome network
• Project/Area Number: 20062014
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: KOSEKI Haruhiko The Institute of Physical and Chemical Research, 免疫器官形成研究グループ, グループディレクター (40225446)
• Project Period (FY): 2008 – 2012
• Keywords: マウス / 精母細胞 / 減数分裂 / 性染色体不活性化 / エピジェネティック制御

Research Abstract

精子形成における減数分裂は、染色体の各ドメインを単位とした制御によって極めて再現性よく行われる。分裂前期には、常染色体あるいは性染色体の偽常染色体領域における相同領域のペアリング、シナプス形成、相同組換えを介して、減数分裂の準備段階としての染色体の対合が完成される。ペアリングには、セントロメアとテロメアを介した染色体ダイナミクスが重要である一方、シナプシスと相同組み換えは主にユークロマチン領域においておこる。また、性染色体や転移を伴う染色体など非相同領域にもかかわらず対合し分離する染色体では、異なるメカニズムが用いられている。本申請では、ポリコム群タンパクによるシナプシス制御の分子メカニズム、XY体形成における作用メカニズム、精子形成過程におけるヒストンアセチル化のメカニズムとその作用について詳細を明らかにし、これらのタンパクが染色体ドメインを単位とする制御にどのように寄与しているのかを明らかにする。

Research Products

• [Journal Article] Mammalian Polycomblike Pcl2/Mtf2 is a novel regulatory component of PRC2 that can differentially modulate Polycomb activity at both the Hox gene cluster and at Cdkn2a genes (2010)
  • Author(s): Li X, Isono KI, Yamada D, Endo TA, Endoh M, Shinga J, Mizutani-Koseki Y, Otte AP, Casanova M, Kitamura H, Kamijo T, Sharif J, Ohara O, Toyada T, Bernstein BE, Brockdorff N, Koseki H.
  • Journal Title: Mol Cell Biol
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ESCs require PRC2 to direct the successful reprog ramming of differentiated cells toward pluripotency (2010)
  • Author(s): Pereira CF, Piccolo FM, Tsubouchi T, Sauer S, Ryan NK, Bruno L, Landeira D, Santos J, Banito A, Gil J, Koseki H, Merkenschlager M, Fisher AG.
  • Journal Title: Cell Stem Cell 6 Pages: 547-556
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Genomewide analysis of PRC1 and PRC2 occupancy identifies two classes of bivalent domains (2008)
  • Author(s): Ku M, Koche RP, Rheinbay E, Mendenhall EM, Endoh M, Mikkelsen TS, Presser A, Nusbaum C, Xie X, Chi AS, Adli M, Kasif S, Ptaszek LM, Cowan CA, Lander ES, Koseki H, Bernstein BE.
  • Journal Title: PLoS Genet 4 Pages: e1000242
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Polycomb group proteins Ring1A/B are functionally linked to the core transcriptional regulatory circuitry to maintain ES cell identity (2008)
  • Author(s): Endoh M., Endo T.A., Endoh T., Fujimura Y., Ohara O., Toyoda T., Otte A.P., Okano M., Brockdorff N., Vidal M., Koseki H.
  • Journal Title: Development 135 Pages: 1513-1524
  • Peer Reviewed
• [Patent(Industrial Property Rights)] ES細胞の製造方法 (2011)
  • Inventor(s): 古関明彦
  • Industrial Property Rights Holder: 独立行政法人理化学研究所
  • Industrial Property Number: 特許PCT/JP2011/058448
  • Filing Date: 2011-04-01
• [Patent(Industrial Property Rights)] 変異体FGF (2008)
  • Inventor(s): 古関明彦
  • Industrial Property Rights Holder: 独立行政法人理化学研究所、国立大学法人千葉大学
  • Industrial Property Number: 特願2008-081826
  • Filing Date: 2008-03-26