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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Genetic network regulating PGC formation in Drosophila

Planned Research

Project AreaMechanisms regulating gamete formation in animals
Project/Area Number 25114002
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

小林 悟  筑波大学, 生存ダイナミクス研究センター, 教授 (90225508)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 向 正則  甲南大学, 理工学部, 教授 (90281592)
Project Period (FY) 2013-06-28 – 2018-03-31
Keywords配偶子産生 / 始原生殖細胞 / 生殖細胞 / ショウジョウバエ
Outline of Annual Research Achievements

本年度は以下の成果を得た。
研究1-1:本研究では、ショウジョウバエにおいて、Ovoの下流で制御される遺伝子をRNA-seq法により探索し、そのうちの一つの遺伝子の機能が、生殖系列を特徴づける減数分裂に関わることを明らかにした。
研究1-2:PGCにおけるvasa遺伝子の活性化に関与する母性因子としてMamoが同定されている。本研究では、Mamo (MamoAF)がCBPと共同してvasa遺伝子座をエピジェネティックに活性化すること、Mamoが転写因子Ovo (OvoB)と共同してvasa遺伝子の発現を活性化することを明らかにした。
研究1-3:PGCにおいて母性Nanosは、体細胞性遺伝子発現を抑制することが知られていた。本研究では、PGC中において、NanosがImportin-alpha2 タンパク質の産生を翻訳レベルで抑制することにより、体細胞性遺伝子(ftzなど)の活性化に関わる転写因子の核移行を妨げ、体細胞性遺伝子の発現を抑制していることを明らかにした。さらに、Nanosに加えて、Pgcと呼ばれるペプチドも体細胞性遺伝子を抑制しており、PGC中で体細胞性遺伝子が発現しないように、NanosとPgcが強固に二重のロックをかけていることを発見した。
研究2:PGCの性差が形成される機構の解明を行う。メス(XX型)・オス(XY型)PGCにおける遺伝子発現の比較からX染色体の遺伝子量補償が、PGCでは起こらないことを明らかにした。さらに、X染色体上には、PGCのメス化に関わる遺伝子が存在していることから、オスのPGCに遺伝子量補償を付与した場合に、メス化が起こるのではないかと考えた。これを明らかにするために、遺伝子量補償を付与したオスPGCをメス個体に移植したところ、率は低いが卵を形成した。現在この移植実験を継続している。

Research Progress Status

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (24 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 11 results,  Open Access: 9 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 6 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Competition for Mitogens Regulates Spermatogenic Stem Cell Homeostasis in an Open Niche2019

    • Author(s)
      Kitadate Yu、--- Kobayashi Satoru、Matsuo Isao、Kanai Yoshiakira、Nagasawa Takashi、Sugimoto Yukihiko、Takahashi Satoru、Simons Benjamin D.、Yoshida Shosei
    • Journal Title

      Cell Stem Cell

      Volume: 24 Pages: 79~92.e6

    • DOI

      10.1016/j.stem.2018.11.013

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Maternal Nanos inhibits Importin-alpha2/Pendulin-dependent nuclear import to prevent somatic gene expression in the Drosophila germline2019

    • Author(s)
      Asaoka Miho, Hanyu-Nakamura Kazuko, Nakamura Akira, Kobayashi Satoru
    • Journal Title

      PLOS Genetics

      Volume: in press Pages: -

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Adult-specific insulin-producing neurons in Drosophila melanogaster2018

    • Author(s)
      Ohhara Yuya、Kobayashi Satoru、Yamakawa-Kobayashi Kimiko、Yamanaka Naoki
    • Journal Title

      Journal of Comparative Neurology

      Volume: 526 Pages: 1351~1367

    • DOI

      10.1002/cne.24410

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Downregulation of NHP2 promotes proper cyst formation in Drosophila ovary2018

    • Author(s)
      Morita Shumpei、Ota Ryoma、Kobayashi Satoru
    • Journal Title

      Development, Growth & Differentiation

      Volume: 60 Pages: 248~259

    • DOI

      10.1111/dgd.12539

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Conserved role of Ovo in germline development in mouse and Drosophila2017

    • Author(s)
      Hayashi Makoto、Shinozuka Yuko、Shigenobu Shuji、Sato Masanao、Sugimoto Michihiko、Ito Seiji、Abe Kuniya、Kobayashi Satoru
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1038/srep40056

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Nutrient-Dependent Endocycling in Steroidogenic Tissue Dictates Timing of Metamorphosis in Drosophila melanogaster2017

    • Author(s)
      Ohhara Yuya、Kobayashi Satoru、Yamanaka Naoki
    • Journal Title

      PLOS Genetics

      Volume: 13 Pages: 1-21

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1006583

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] SHISA6 Confers Resistance to Differentiation-Promoting Wnt/β-Catenin Signaling in Mouse Spermatogenic Stem Cells2017

    • Author(s)
      Tokue Moe、Ikami Kanako、Mizuno Seiya、Takagi Chiyo、Miyagi Asuka、Takada Ritsuko、Noda Chiyo、Kitadate Yu、Hara Kenshiro、Mizuguchi Hiroko、Sato Takuya、Taketo Makoto Mark、Sugiyama Fumihiro、Ogawa Takehiko、Kobayashi Satoru、Ueno Naoto、Takahashi Satoru、Takada Shinji、Yoshida Shosei
    • Journal Title

      Stem Cell Reports

      Volume: 8 Pages: 561~575

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2017.01.006

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Transcriptome profiling of the spermatheca identifies genes potentially involved in the long-term sperm storage of ant queens2017

    • Author(s)
      Gotoh Ayako、Shigenobu Shuji、Yamaguchi Katsushi、Kobayashi Satoru、Ito Fuminori、Tsuji Kazuki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Pages: 1-14

    • DOI

      10.1038/s41598-017-05818-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Transcripts immunoprecipitated with Sxl protein in primordial germ cells of Drosophila embryos2017

    • Author(s)
      Ota Ryoma、Morita Shumpei、Sato Masanao、Shigenobu Shuji、Hayashi Makoto、Kobayashi Satoru
    • Journal Title

      Development, Growth & Differentiation

      Volume: 59 Pages: 713~723

    • DOI

      10.1111/dgd.12408

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transcriptome characterization of male accessory glands in ants to identify molecules involved in their reproductive success2017

    • Author(s)
      Gotoh A.、Shigenobu S.、Yamaguchi K.、Kobayashi S.、Ito F.、Tsuji K.
    • Journal Title

      Insect Molecular Biology

      Volume: 27 Pages: 212~220

    • DOI

      10.1111/imb.12364

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Maternal Nanos-Dependent RNA Stabilization in the Primordial Germ Cells of Drosophila Embryos2017

    • Author(s)
      Sugimori Seiko、Kumata Yuji、Kobayashi Satoru
    • Journal Title

      Development, Growth & Differentiation

      Volume: 60 Pages: 63~75

    • DOI

      10.1111/dgd.12414

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 次代に生命をつなぐ生殖細胞の作られる仕組み2018

    • Author(s)
      小林悟
    • Organizer
      大隅基礎科学創成財団 第2回創発セミナー
    • Invited
  • [Presentation] 不死の生殖細胞が作られるメカニズムの解明2018

    • Author(s)
      小林悟
    • Organizer
      筑波大学生存ダイナミクス研究センターキックオフシンポジウム
  • [Presentation] いのちをつなげる生殖細胞; 生殖細胞を知る・使う2017

    • Author(s)
      吉崎悟朗、小林悟
    • Organizer
      「発生学おもしろDuoトーク」国立科学博物館
    • Invited
  • [Presentation] Mechanisms underlying germline formation in Drosophila embryos2017

    • Author(s)
      Satoru Kobayashi
    • Organizer
      The 4th Asia-Pacific Drosophila Research Conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Molecular mechanisms regulating germline formation in Dolosophila2017

    • Author(s)
      Satoru Kobayashi
    • Organizer
      第50回日本発生生物学会年会
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Mechanisms of germline formation in Drosophila embryos2017

    • Author(s)
      Satoru Kobayashi
    • Organizer
      The International Research Symposium on Regulation of Germ Cell Development in vivo and in vitro
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ショウジョウバエ始原生殖細胞における遺伝子量補償の欠如2017

    • Author(s)
      太田龍馬、林誠、小林悟
    • Organizer
      日本動物学会第88回富山大会
  • [Presentation] ショウジョウバエ始原生殖細胞の凍結保存技術の開発2017

    • Author(s)
      酒巻由梨奈、福本達也、田中大介、浅岡美穂、小林悟
    • Organizer
      日本動物学会第88回富山大会
  • [Presentation] メチオニン代謝制御による生殖系列におけるトランスポゾン抑制機構2017

    • Author(s)
      林良樹、野田千代、小林悟
    • Organizer
      日本動物学会第88回富山大会
  • [Presentation] 動物における生殖細胞形成機構2017

    • Author(s)
      小林悟
    • Organizer
      弘前大学農学生命科学部第19回研究推進セミナー
    • Invited
  • [Presentation] 生殖細胞性遺伝子 vasaの発現に関わる母性因子 Mamoを中 心とした遺伝子発現制御ネットワーク2017

    • Author(s)
      中村 翔一、宮形 奈沙、辻 拓真、小西 紀子、星 克哉、平 誠司、小林 悟、向 正則
    • Organizer
      第40回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] ショウジョウバエ母性因子Mamoと遺伝学的に相互作用する転写制御因子の解析2017

    • Author(s)
      中村 翔一,宮形 奈紗, 辻 拓真,平 誠司, 小林 悟,向 正則
    • Organizer
      第86回日本動物学会大会
  • [Remarks] 筑波大学生存ダイナミクス研究センター 小林研究室

    • URL

      http://skob.tara.tsukuba.ac.jp/Top/index.html

URL: 

Published: 2019-12-27  

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