2014 Fiscal Year Research-status Report
ヒストン修飾によるインプリンティング遺伝子制御の解析と周産期致死疾患モデルの開発
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25430085
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
成瀬 智恵 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30372486)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浅野 雅秀 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50251450)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ヒストン脱メチル化 / エピジェネティクス / マウス / 発生 / 神経 / Hox遺伝子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に引き続き，我々が作製したヒストン脱メチル化酵素A変異マウスにおけるホメオティック変異の分子メカニズムについて解析を行った。ファミリー分子Bについてゲノム編集を用いて変異マウスを作製し，比較検討した結果，ホメオティック変異はA変異マウスにおいてのみ起こることが明らかとなり，マウスにおいてはA遺伝子が前後軸におけるHox遺伝子発現を主に制御していることが示唆された。また，Aタンパク質はヒストン脱メチル化酵素であると同時に，転写活性化因子を遺伝子座にリクルートする機能を持つことが明らかになっているため，Hox遺伝子発現の制御においてどちらの機能が重要であるか明確でなかった。そこで，脱メチル化酵素活性欠失マウスを作製したところ，A遺伝子の単純ノックアウトマウスと同等の表現型を示したことから，A遺伝子の脱メチル化酵素としての機能がHox遺伝子発現の正常な制御に必要であることを明らかにした。現在，Aタンパク質がHox遺伝子座にリクルートされるメカニズムの解析を進めているところである。HP1神経組織特異的変異マウスの周産期致死について，神経幹細胞に異常があるのではないかと考え，HP1変異神経幹細胞での遺伝子発現を網羅的に解析した。その結果，神経幹細胞マーカーや細胞増殖マーカーに違いは認められなかったが，複数の細胞接着関連遺伝子の発現量に変化が見られた。現在，これらの遺伝子発現にHP1がどのように関与しているのか解析を進めている。さらに，HP1g神経特異的変異マウスについて，脳内神経伝達物質の計測をHPLCにより行った。しかしながら野生型と変異マウスの間に差が認められなかったことから，今後，コルチコステロンなど別の因子を検討するとともに，薬理行動学的実験を進めていく。
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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
ヒストン脱メチル化酵素変異マウスの脱メチル化酵素活性変異マウスおよびファミリー分子の変異マウスを作製し比較検討することで，他の動物種で報告されていたこれらの分子との機能の違いを明らかにすることができた。また，これまで報告されていた知見やそこから想定されていたこれらの分子機能からは全く異なることから，学術的に大きな意義のある結果を得ることができたと考えている。また，神経幹細胞におけるHP1の機能に着目した研究はこれまでになく，細胞接着との関連も未だ明らかではないことから，我々の成果は今後神経幹細胞を研究する研究者にとって意味のある成果であると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
ヒストン脱メチル化因子がどのように目的の場所にリクルートされるのか，免疫共沈を用いて調べる。また，リクルートに必要な因子をCRISPR/Cas9によってノックアウトした培養細胞を用いて，リクルートに必要かどうかを検証する。HP1g神経特異的変異マウスについて，脳内神経伝達物質の計測をHPLCにより行った。しかしながら野生型と変異マウスの間に差が認められなかったことから，今後，コルチコステロンなど別の因子を検討するとともに，薬理行動学的実験を進めていく。
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| Causes of Carryover |
ノックアウトマウスの作製法としてこれまで行われていたES細胞を用いた相同組換えによる方法に依らず，CRISPR/Cas9を用いたゲノム編集法を用いたところ，消耗品代を大幅に減額することができた。また，キットや抗体を販売会社のキャンペーンなどに合わせて購入することで安価に入手することができた。参加予定だった学会時に台風が上陸し，交通機関が使用できなくなったため旅費が未使用となった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
論文を投稿するとともに国際学会に参加することで，今年度使用しなかった旅費や謝金を使用する。自分で実験を実施することが困難な次世代シークエンサーを用いたChIP-seqの外注に使用する。また，更新が必要な備品の購入に使用する。
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