2020 Fiscal Year Research-status Report
Genome-stabilizing activity of aldehyde catalyzing enzymes that support epigenetic reprogramming
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20K21394
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
高田 穣 京都大学, 生命科学研究科, 教授 (30281728)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
牟 安峰 京都大学, 生命科学研究科, 教務補佐員 (20894455)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | エピゲノム再構成 / フォルムアルデヒド / ゲノム損傷 / iPS細胞 / リプログラミング / ADH5 / ALDH2 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、エピゲノム再構築に伴うヒストン脱メチル化反応によるホルムアルデヒド（HCHO）産生がゲノムを損傷すること、そして、HCHOを分解する酵素群であるADH5/ALDH2による解毒作用がエピゲノム再構築を支える必須メカニズムであることを検証する。研究開始時、以下の検討項目を設定した。研究項目１．ADH5/ALDH2のiPS細胞初期化における役割の検討。1-1.患者由来のADH5/ALDH2欠損線維芽細胞による検討。我々が発見した患者由来のADH5/ALDH2欠損線維芽細胞にADH5をドキシサイクリン(DOX)誘導性に発現させ、リプログラミングを試みたが、効率が非常に悪く、明瞭な結果を得ることができなかった。1-2.健常人由来繊維芽細胞のiPS初期化系確立による検討（2020－22年度）：DOX誘導性に山中４因子をポリシストロニックに発現するレンチウイルスを構築する予定であったが、外部より入手できた。現在、健常人由来繊維芽細胞に感染させ、高効率にiPS化が可能な系を作成中である。今後、ゲノム編集や阻害剤によって検討をすすめる。研究項目２．ADH5/ALDH2の低酸素から高酸素への再酸素化における役割。低酸素培養による系の樹立を試みている。
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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
低酸素培養による検討をのぞき、当初予定をやや上回るペースで検討を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
初期の研究計画の設定で予定した系に加えて、従来樹立したADH5/ALDH2欠損iPS細胞を線維芽細胞に転換し、さらに再度リプログラミングを行う系を樹立を試みている。線維芽細胞への分化効率に及ぼすADH５発現の影響が観察された。この系により、より効率よい検討が可能になると考えている。
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| Causes of Carryover |
研究室に在庫していた培養用物品が予想外に多く使用可能であったこと、作成予定であったDNAコンストラクトが外部から入手が可能であることが判明して作成の必要がなくなったこと、などが理由として挙げられる。また、コロナウイルスによって一部の学生が研究に十分参加できず（外国人学生で来日不能であったため）、次年度に研究を行う部分が生じた。
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Research Products
(6 results)
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[Journal Article] Analysis of disease model iPSCs derived from patients with a novel Fanconi anemia-like IBMFS ADH5/ALDH2 deficiency.2021
Author(s)
Anfeng Mu, Asuka Hira, Akira Niwa, Mitsujiro Osawa, Kenichi Yoshida, Minako Mori, Yusuke Okamoto, Kazuko Inoue, Keita Kondo, Masato T. Kanemaki, Tomonari Matsuda, Etsuro Ito, Seiji Kojima, Tatsutoshi Nakahata, Seishi Ogawa, Keigo Tanaka, Keitaro Matsuo, Megumu K. Saito, Minoru Takata.
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Journal Title
Blood
Volume: 137
Pages: 2021-2032
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] SLFN11 promotes stalled fork degradation that underlies the phenotype in Fanconi anemia cells.2020
Author(s)
Okamoto Y, Abe M, Mu A, Tempaku Y, Rogers CB, Mochizuki AL, Katsuki Y, Kanemaki MT, Takaori-Kondo A, Sobeck A, Bielinsky AK, Takata M.
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Journal Title
Blood
Volume: 137
Pages: 336-348
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Loss of SLFN11 gene expression rescues the Fanconi anemia phenotype by stabilizing stalled replication forks.2020
Author(s)
Yusuke Okamoto, Masako Abe, Mu Anfeng, Yasuko Tempaku, Colette B. Rogers, Ayako L. Mochizuki, Yoko Katsuki1, Masato T. Kanemaki, Akifumi Takaori-Kondo, Alex Sobeck, Anja-Katrin Bielinsky, and Minoru Takata.
Organizer
Fanconi Anemia Research Fund Virtual Scientific Symposia.
Int'l Joint Research
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