2015 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Analyses and regulation of germline epigenome |
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| Project/Area Number |
25112005
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
齋藤 都暁 慶應義塾大学, 医学部, 准教授 (30423396)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | エピゲノム / 生殖 / piRNA / Piwi / 遺伝子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
piRNAによるレトロトランスポゾンの抑制機構では、H3K9me3が主体となるモデルが提示されている。平成27年度までに、リンカーヒストンH1がPiwi-piRNA複合体によるトランスポゾン制御に必須であることを明らかにした。リンカーヒストンはクロマチンの凝集を促進する因子であることが一般的に知られている。そこで、PiwiのノックダウンによってH1とクロマチンとの相互作用が変動するか否かを検討した結果、H1のレトロトランスポゾン上での密度が減少することを発見した。すなわち、PiwiはH1の密度を制御することでレトロトランスポゾンを抑制することが示唆された。次にこの結果を他の実験系でサポートするため、人工piRNAを用いた解析を行った。OSCで中程度に発現するKrimper遺伝子を標的とする人工piRNA発現系を構築し、導入した。その結果、人工piRNAによってKrimper遺伝子の発現が転写レベルで抑制されることをChIP-seqによって確認した。さらに、H1の密度をChIP-qPCR法で検討したところ、人工piRNAによってKrimper遺伝子領域のH1密度が上昇することを見出した。以上の結果は、Piwi-piRNA複合体がH1の密度を制御することを強く支持するものである。一方、Piwiと相互作用する新たな因子群についてモノクローナル抗体の作製を行った。その結果、特異性の高いモノクローナル抗体を得た。この抗体を用いて免疫沈降などの生化学解析を行えば、Piwi-piRNAによるエピゲノム制御機構に関して新たな知見が得られるものと期待している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
Piwi-piRNA複合体と相互作用する新規因子リンカーヒストンH1に関してはデータが蓄積し、論文投稿を開始した。採択に向けた実験を中心に据えており、おおむね順調に研究が進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究によってPiwi-piRNA経路におけるリンカーヒストンH1の役割について大きな進展があった。今後は、リンカーヒストンH1がクロマチンの動態にどう影響するか解析する必要がある。ChIP-seq法によってH1の密度上昇がpiRNAによって引き起こされることを明らかにしてきたが、この密度上昇が、H1とDNAの結合が促進されたことを意味するのか、解離が抑制されたことを意味するのか、という点を生化学的に明らかにし、クロマチン制御の動力学に迫っていく研究を展開する必要があると考えている。
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