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A03 林（陽）班

代謝調節を介したオス胎仔生殖細胞のインテグリティ構築機構の解明

マウスの生殖細胞系列は、胚発生の初期過程で始原生殖細胞として生じた後、性分化を経てオスでは胎齢13.5日付近で増殖を一旦停止して静止期に入る（前精原細胞）。静止期には、DNAメチル化の再導入による雄性遺伝子刷り込みの確立や、アポトーシスによる生殖細胞数の減少が起こることが分かっているが、前精原細胞のインテグリティの構築・維持の仕組みはほとんど分かっていない。研究代表者はこれまでに、マウス生殖細胞系列の代謝調節と細胞分化・機能の関連性について研究を進め、胎齢13.5日のオス胎仔生殖細胞において酸化的リン酸化によるエネルギー代謝やアミノ酸・核酸といった物質合成が顕著に活性化していることを見出したが、その制御の仕組みやインテグリティとの関連性は不明であった。

本研究ではこれらを解明するために、①オス胎仔生殖巣の器官培養における生殖細胞分化に影響を与える代謝系の包括的特定、②着目する代謝系の主要代謝酵素遺伝子の機能欠損による生体内でのオス生殖細胞分化への影響の検証、③着目する代謝変化が分化に影響を与える分子メカニズムの解明に取り組む。将来的には、オス胎仔生殖細胞の体外（器官）培養条件の最適化を通して、胎仔期生殖巣や多能性幹細胞を用いたオス配偶子の体外培養系の確立への貢献を目指す。

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研究組織
主要論文

林 陽平

  • Mochizuki K, Tando Y, Sekinaka T, Otsuka K, Hayashi Y, Kobayashi H, Kamio A, Ito-Matsuoka Y, Takehara A, Kono T, Osumi N, Matsui Y.

    SETDB1 is essential for mouse primordial germ cell fate determination by ensuring BMP signaling.

    Development. 145:pii: dev164160. doi: 10.1242/dev.164160. (2018)

  • Tatsumi D, Hayashi Y, Endo M, Kobayashi H, Yoshioka T, Kiso K, Kanno S, Nakai Y, Maeda I, Mochizuki K, Tachibana M, Koseki H, Okuda A, Yasui A, Kono T, Matsui Y.

    DNMTs and SETDB1 function as co-repressors in MAX-mediated repression of germ cell-related genes in mouse embryonic stem cells.

    PLoS One. 13:e0205969. doi: 10.1371/journal.pone.0205969. (2018)

  • Mochizuki K*, Hayashi Y*, Sekinaka T*, Otsuka K, Ito-Matsuoka Y, Kobayashi H, Oki S, Takehara A, Kono T, Osumi N, Matsui Y.

    Repression of Somatic Genes by Selective Recruitment of HDAC3 by BLIMP1 Is Essential for Mouse Primordial Germ Cell Fate Determination.

    Cell Rep. 24:2682-2693.e6. doi: 10.1016/j.celrep.2018.07.108. (2018) (*equally contributed)

  • Hayashi Y, Matsui Y.

    Metabolomic and Proteomic Analyses of Mouse Primordial Germ Cells.

    Methods Mol Biol. doi: 10.1007/7651_2018_164. (2018)

  • Hayashi Y, Otsuka K*, Ebina M*, Igarashi K*, Takehara A, Matsumoto M, Kanai A, Igarashi K, Soga T, Matsui Y.

    Distinct requirements for energy metabolism in mouse primordial germ cells and their reprogramming to embryonic germ cells.

    Proc Natl Acad Sci U S A. 114:8289-8294. doi: 10.1073/pnas.1620915114. (2017) (*equally contributed)

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