Research Interests
Sexual developmentとは、胚が雄になるか雌になるか決定する過程である。 性決定とそれに伴う性分化は正常な発生の基本であり、ほぼすべての動物種の解剖学、生理学、行動学を深く形作っている。 さらに、性分化の障害は最も一般的な先天性症候群の一つであり、しばしば医学的・社会的に深刻な影響を及ぼす。 ザーカワー研究室では、性発生の基盤となる分子・遺伝学的メカニズムを明らかにすることを目的として研究を行っている。 この目標を達成するために、私たちは強力な遺伝学的、ゲノム学的、分子生物学的アプローチが可能で、生物学の多くがヒトのそれと類似しているマウスで性的発達を研究しています。 私たちは、性発生において広く保存されている、私たちが発見した遺伝子ファミリーに主に焦点を当てて研究を行っています。 そのうちの1つであるDMRT1は、ヒトの第9染色体の短い領域にマッピングされ、雄の発生に必要とされています。 私たちはDmrt1の「ノックアウト」マウスを作製し、9番染色体を欠失したヒトと同様の精巣欠損を引き起こすことを見いだしました。 Dmrt1とその近傍のホモログは、鳥類、爬虫類、魚類、両生類などの脊椎動物の性決定に関わっていることが、多くの証拠から明らかになっています。 最近、私たちは生殖腺における細胞の性識別が成体になっても活発に維持されなければならないこと、そしてこの維持が妨げられると、細胞運命の再プログラミング、すなわちトランス分化の過程を経て、細胞が「性転換」することを見いだした。 生殖腺の細胞運命がどのように制御されているかをよりよく理解するために、我々はChIP-seq、Hi-ChIP、発現プロファイリングなどのゲノムアプローチと、条件付き遺伝子ターゲティング、構造生物学を組み合わせて使用している。 この研究は現在も進行中であるが、すでに細胞運命の維持と再プログラミング、精巣生殖細胞癌、減数分裂の制御、生殖細胞幹細胞に関する重要な洞察を得ている
。 PubMed Search
Weinberg P, Berkseth M, Zarkower D, Hobert O. (2018) Sexually Dimorphic unc-6/Netrin Expression Controls Sex-Specific Maintenance of Synaptic Connectivity.（英語）。 Current Biology 28:623-629
Nakagawa T, Zhang T*, Kushi R, Nakano S, Endo T, Nakagawa M, Yanagihara N, Zarkower D., Nakayama K. (2017) Male Germ cellsにおけるユビキチン・リガーゼβ-TrCPによる分裂-明期移行制御機構. Development 144(22):4137-4147.
Zhang T, Oatley J, Bardwell VJ, and Zarkower D. (2016) DMRT1 Is Required for Mouse Spermatogonial Stem Cell Maintenance and Replenishment.を参照のこと。 PLoS Genet. 12(9):e1006293.
Murphy, M.W., Lee, J.K., Rojo, S., Gearhart, M.D., Kurahashi, K., Banerjee, S., Loeuille, G.-A., Bashamboo, A…, McElreavey, K., Zarkower, D., Aihara, H., and Bardwell, V.J. (2015) An ancient protein-DNA interaction underlying metazoan sex decision. Nature Structural and Molecular Biology 22:442-451.
Gamble, T., Coryell, J., Ezaz, T., Lynch, J., Scantlebury, D.P., and Zarkower, D. (2015) Restriction site-associated DNA sequencing (RAD-seq) reveals an extraordinary number of transitions among gecko sex-determining systems.（「ヤモリの性別判定システム」）、日本学術振興会科学研究費補助金基盤研究(B)(1)「ヤモリの性別判定システム」、日本学術振興会科学研究費補助金基盤研究（B）(2)「ヤモリの性別判定システム」。 Molecular Biology of Evolution, 32:1296-1309.
Lindeman, R.E., Gearhart, M.D., Minkina, A., Bardwell, V.J., and Zarkower, D. (2015) Sexual cell fate reprogramming in the ovary by DMRT1.D. (2015)卵巣における性細胞運命再プログラム。 Current Biology 16:764-771.
Zhang, T., Murphy, M.W., Gearhart., M.D., Bardwell, V.J., and Zarkower, D. (2014) The mammalian Doublesex homolog DMRT6 coordinate the transition between mitotic and meiotic developmental programs during spermatogenesis. Development 141:3662-3671.
Minkina A, Matson CK, Lindeman RE, Ghyselinck NB, Bardwell VJ, Zarkower D. DMRT1 protects male gonadal cells from retinoid-dependent sexual transdifferentiation.筑波大学大学院獣医学研究科博士課程修了。 Developmental Cell. 2014 Jun 9;29(5):511-20.
Matson CK, Murphy MW, Sarver AL, Griswold MD, Bardwell VJ, Zarkower D. DMRT1 prevents female reprogramming in the postnatal mammalian testis.（DMRT1 は出生後の哺乳類精巣における雌性再プログラム化を阻止する。 Nature. 2011 Jul 20;476(7358):101-4.
Raymond, C.S., C.Shamu, M.M. Shen, K.Seifert, B.Hirsch, J.Hodgkin, and D. Zarkower (1998). 性決定遺伝子の進化的保存の証拠。 Nature 391:691-695.
Updated: 09/24/2019