哺乳類生殖細胞形成に必須の役割を果たすPrdm14分子の複合体解析

Prdm14 分子的复杂分析，该分子在哺乳动物生殖细胞形成中发挥重要作用

• 批准号: 20770146
• 负责人: 上田 潤
• 金额: $ 1.91万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20770146/
• 关键词: 生殖細胞; エピジェネティクス; 転写制御; ES細胞; 分化多能性

我々を含む多細胞生物は、ほとんどの細胞が一代で死滅する限りある存在である。その中で生殖細胞は、次世代に遺伝情報を継承することのできる唯一の細胞であり、これらめ細胞によって生物の連続性は保証されている。そして生物の連続性を保障する生殖細胞の形成過程を分子レベルで理解することは、生殖・再生医療の発展は元より、生命科学における重要課題の一つである。本研究では哺乳類の生殖細胞形成に必須の役割を果たすPrdm14分子の複合体解析を行うことで、始原生殖細胞系列がどのような分子機序によって成立しているのかを明らかにするこ車を目的としている。研究を開始した当初は、Prdm14がマウスES細胞でも発現していることから、ES細胞を用いて複合体解析を行うことで多能性細胞に特異的な因子が得られるのではないかと考えていた。しかしながら、予想に反してES細胞から同定された構成因子群は極めて一般的且つ重要なものであった。さらに、HeLa細胞も用いてヒトPRDM14の複合体解析を行ったところ、マウスES細胞で得られた結果と非常に良く合致していた。Prdm14はPRドメイン(ヒストン・メチル化酵素活性のあるSETドメインに類似したもの)を持つことからヒストン修飾に関わるような因子を想定していたが、RNAへリカーゼやスプライシングに関わるものが複数固定された。また本研究過程で、Prdm14分子がマウスES細胞の樹立過程においても重要な役割を果たしていることを見出した。即ち、Prdm14を欠損した胚盤胞からはES細胞の樹立効率が著しく低下した(Ueda et al. 投稿準備中)。ES細胞の樹立過程はin vitroでの観察と操作が可能であることから、Prdm14の多能性獲得機構の分子機序を明らかにする上で良い実験系となるであろう。今後は複合体解析で明らかとなった因子とPrdm14がいかにして分化多能性などの始原生殖細胞特有の性質を獲得するのか、その詳細な分子機序を明らかにして行くことを計画している。

包括我们在内的多细胞生物是大多数细胞在一代中死亡的有限存在。其中，生殖细胞是唯一可以将遗传信息遗传到下一代的细胞，这些细胞确保了生物体的连续性。从分子水平上，了解生物体的连续性是生命科学的关键问题之一，从生殖和再生医学的发展开始。这项研究旨在通过对PRDM14分子进行复杂分析来阐明原始种系的分子机制，这些分子在哺乳动物生殖细胞形成中起着至关重要的作用。当我刚开始研究时，我认为PRDM14也在小鼠ES细胞中表达，并且使用ES细胞的复杂分析可以提供特定于多能细胞的因素。但是，与期望相反，从ES细胞中鉴定出的组成组非常普遍且重要。此外，当使用HeLa细胞进行人PRDM14复合物分析时，它与用小鼠ES细胞获得的结果非常匹配。由于PRDM14具有一个PR结构域（类似于具有组蛋白甲基化酶活性的SET结构域），因此假定使用了组蛋白修饰的因子，但是固定了多种RNA解旋酶和剪接。在这项研究的过程中，我们还发现PRDM14分子在小鼠ES细胞的建立中也起着重要作用。也就是说，建立ES细胞的效率从缺乏PRDM14的胚泡显着降低（Ueda等人目前正在制备中）。可以在体外观察和操纵ES细胞的建立，使其成为阐明PRDM14多能习得机制的分子机制的良好实验系统。将来，我们计划阐明通过复杂分析揭示的因素的详细分子机制，以及PRDM14如何获得原始生殖细胞所特有的特性，例如分化多能估计。

项目成果

始原生殖細胞によるエビゲノム再編成機構の解明

原始生殖细胞阐明虾基因组重排机制

• 发表时间: 2008
• 作者: 関由行;他
• 通讯作者: 他