所属
大学院 総合研究部 生命環境学域 生命農学系（生命工学） 准教授
職名
准教授
イシウチ タカシ
石内 崇士
Takashi Ishiuchi
共同研究・競争的資金等の研究
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加齢卵子由来の受精胚が内包する発生プログラム特性の新たな理解
研究課題/領域番号：24K21965 2024年6月 - 2026年3月
日本学術振興会 山梨大学 科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)
石内 崇士
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新規染色体操作技術を用いた個体の性制御と染色体疾患モデルマウスの創出
研究課題/領域番号：24K01947 2024年4月 - 2027年3月
日本学術振興会 山梨大学 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
石内 崇士
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染色体除去･可視化･顕微操作による染色体操作法の確立
2024年1月 - 2025年4月
上原記念生命科学財団 上原記念生命科学財団 研究助成金 研究助成金
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金 資金の種類：奨学寄附金
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ヒストンH3.3による受精後エピゲノムリプログラミングの意義の解明
2023年12月 - 2025年9月
公益財団法人内藤記念科学振興財団 内藤記念科学奨励金・研究助成
資金種別：競争的資金 資金の種類：奨学寄附金
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卵子の恒常性維持およびその破綻に寄与するエピゲノム変化の解明
2023年12月 - 2024年12月
公益財団法人持田記念医学薬学振興財団 持田記念研究助成金
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多能性の多階層的制御機構の解明
2023年11月 - 2026年3月
公益財団法人第一三共生命科学研究振興財団 公益財団法人第一三共生命科学研究振興財団 研究助成
担当区分：研究代表者
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多能性の多階層制御機構の解明
2023年11月 - 2024年11月
住友財団 住友財団 基礎科学研究助成 基礎科学研究助成
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金 資金の種類：奨学寄附金
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卵子形成・維持に資する遺伝子群の網羅的同定とその分子機能の解明
2023年6月 - 2028年3月
公益財団法人 武田科学振興財団 ビジョナリーリサーチ助成 （スタート）
資金種別：競争的資金 資金の種類：奨学寄附金
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全能性プログラムにおけるエピゲノム再編成の理解とその人為的制御
研究課題/領域番号：19H05756 2019年6月 - 2024年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 新学術領域研究
石内 崇士
資金種別：競争的資金
本研究では、受精卵に特有の全能性の理解のために、受精卵の有するエピゲノム状態およびそれと連動する転写状態を明らかにすることを重視している。このために、微量エピゲノム解析法であるultra-low-input ChIP-seq法やCUT&RUN法を導入し、クロマチンを脱凝縮させる活性を示すヒストンH3バリアントのH3.3のゲノム上の分布を調べた。その結果、成熟卵子および受精後の１細胞期胚においては、H3.3の分布が他の細胞では見られない非典型パターンを示すこと、さらにそのパターンは2細胞期になると典型パターンへと即座に移行することを明らかにした。また、そのH3.3の分布パターンの変化には2細胞期で生じる胚性ゲノム活性化（Zygotic genome activation）は不要であるものの、2細胞期でのDNA複製と共役したH3.1/H3.2の取り込みが重要であることが明らかとなった。さらに、ES細胞を用いた解析から、受精卵に特有のH3.3の分布は受精後胚に特有の転写状態の形成に重要であることを示唆する結果を得た。これらの結果をさらに詳しく解析するために、受精後発生における転写パターンの変化を正確に捉えるための手法の開発にも取り組んだ。受精直後の胚では卵子由来の母性RNAが大量に存在するために、どのゲノム領域が実際に転写されているのかというのは明確になっていない。そこで、新規に合成されたRNA（nascent RNA）のみを網羅的に検出することのできる方法を開発し、１００個のES細胞で質の高いデータを得ることができることを見出した。そしてこの手法を受精後胚に適用し、異なる発生段階での転写状態が明らかになりつつある。
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ヒストン変異誘導により明らかにするクロマチン制御の生理学的意義
研究課題/領域番号：19H05265 2019年4月 - 2020年3月
日本学術振興会 九州大学 科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)
石内 崇士
クロマチンの形成はエピジェネティック情報の付加を可能とし、細胞ごとに異なった遺伝子セットの活性化や抑制を介して細胞のアイデンティティの確立および維持に機能する。ヒストンのメチル化やアセチル化に代表されるヒストン修飾は、エピジェネティック情報の根幹を成す重要な要素である。近年になり、ヒストン修飾経路の破綻がヒト疾患の原因となることがわかり、ヒストン修飾制御の重要性は基礎研究とともに臨床研究においても強く認識されている。骨腫瘍の一つである軟骨芽細胞腫（Chondroblastoma）では、患者の9割以上において、ヒストンH3分子の36番目のリジン残基がメチオニンへと変化する点変異（H3K36M）が見つかっている。H3K36M点変異は、そのリジン残基のメチル化修飾を不可能にするだけでなく、H3K36をターゲットとするメチル化修飾酵素の触媒活性を広範囲に阻害するドミナントネガティブ様の特性をもつ。
当該年度においては、これまでに作製した遺伝子改変マウス系統を用いて、軟骨前駆細胞においてH3K36M点変異を誘発し、軟骨・骨形成における表現型解析を行った。その結果、胎生14.5日目において四肢軟骨の分化異常を観察した。また、この分化異常は継続的な四肢発生異常をもたらし、アダルトマウスにおいても四肢の形成不全が観察された。H3K36M点変異のヒストン修飾に与える影響を調べるために、胎生14.5日目のサンプルを用いてヒストン修飾抗体によるウエスタンブロットを行ったところ、H3K36me2の低下を認めた。そこで、クロマチン免疫沈降により、H3K36me2さらにこの修飾により影響されることが知られるH3K27me3の修飾を調べた。その結果、H3K36me3はゲノムワイドな低下を、H3K27me3に関しては、上昇する領域と下降する領域を同定した。 -
初期胚発生に必須なZfp281の胚体および胚体外組織形成における機能の解明
研究課題/領域番号：18K14717 2018年4月 - 2020年3月
日本学術振興会 九州大学 科学研究費助成事業 若手研究
石内 崇士
われわれ人を含む有胎盤哺乳類において、胎盤形成は次世代の生命の誕生およびライフサイクルの維持に欠かすことができない。本研究では、胎盤形成に重要と考えられる因子の同定を試み、その結果Zfp281を同定した。Zfp281はマウス生体内および培養下の胎盤幹細胞（TS細胞）において高発現し、その発現は分化とともに減少した。Zfp281のノックアウトマウスは胎生致死であり、早期の胎盤形成に大きな異常が認められた。Zfp281ノックアウトマウスおよびノックアウトTS細胞は転写パターンに異常を示したことから、Zfp281は転写調節を介して胎盤発生を制御することが明らかとなった。
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マウス卵子形成過程におけるエピゲノム変化の解明
研究課題/領域番号：16H07044 2016年8月 - 2018年3月
日本学術振興会 九州大学 科学研究費助成事業 研究活動スタート支援
石内 崇士
本研究では、卵子の発生時期におけるクロマチン状態を明らかにすることを目指した。ATAC-seqは微量サンプルにおいてもオープンクロマチン領域を同定することが可能であるという報告があったことから、ATAC-seq法に着目した。そして本課題では、ATAC-seqのライブラリ作製の最適化を行うことで微量サンプルに対するオープンクロマチン領域の同定法の確立に取り組んだ。サンプル調製の最適化においては、Tn5トランスポザーゼの解離法などの点について検討を行った。本研究で行った条件設定により、微量サンプルに対しても安定した結果を得ることのできる方法を確立できると考えられる。
論文
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Shigeru Matsuda, Masunari Nakayama, Yura Do, Takashi Ishiuchi, Mikako Yagi, Sjoerd Wanrooij, Kazuto Nakada, Fan-Yan Wei, Kenji Ichiyanagi, Hiroyuki Sasaki, Dongchon Kang, Takehiro Yasukawa
Communications Biology 8 ( 1 ) 2025年2月( eISSN：2399-3642 )
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Kdm4d mutant mice show impaired sperm motility and subfertility. 査読
Zhuoran Xu, Yuka Fujimoto, Mizuki Sakamoto, Daiyu Ito, Masahito Ikawa, Takashi Ishiuchi
The Journal of reproduction and development 2024年7月
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Detection of newly synthesized RNA reveals transcriptional reprogramming during ZGA and a role of Obox3 in totipotency acquisition. 査読
Mizuki Sakamoto, Aoi Ito, Sayaka Wakayama, Hiroyuki Sasaki, Teruhiko Wakayama, Takashi Ishiuchi
Cell reports 43 ( 4 ) 114118 - 114118 2024年4月
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YY1-dependent transcriptional regulation manifests at the morula stage 査読
microPublication Biology 2024年1月
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Molecular mechanisms underlying totipotency 査読
Life Science Alliance 2023年9月
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Dynamic nucleosome remodeling mediated by YY1 underlies early mouse development 査読
GENES & DEVELOPMENT 2023年8月( ISSN：0890-9369 )
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Paternally inherited H3K27me3 affects chromatin accessibility in mouse embryos produced by round spermatid injection 査読
DEVELOPMENT 2022年9月( ISSN：0950-1991 )
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Histone H3K36me2 and H3K36me3 form a chromatin platform essential for DNMT3A-dependent DNA methylation in mouse oocytes 査読
Seiichi Yano, Takashi Ishiuchi, Shusaku Abe, Satoshi H. Namekawa, Gang Huang, Yoshihiro Ogawa & Hiroyuki Sasaki
Nature Communications 13 ( 1 ) 4440 - 4440 2022年8月( ISSN：2041-1723 )
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Healthy cloned offspring derived from freeze-dried somatic cells 査読
Wakayama S, Ito D, Hayashi E, Ishiuchi T, Wakayama T.
Nature Communications 2022年7月
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TFB2M and POLRMT are essential for mammalian mitochondrial DNA replication 査読
Teppei Inatomi, Shigeru Matsuda, Takashi Ishiuchi, Yura Do, Masunari Nakayama, Shusaku Abe, Kazutoshi Kasho, Sjoerd Wanrooij, Kazuto Nakada, Kenji Ichiyanagi, Hiroyuki Sasaki, Takehiro Yasukawa, Dongchon Kang
BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-MOLECULAR CELL RESEARCH 2022年1月( ISSN：0167-4889 )
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TFB2M and POLRMT are essential for mammalian mitochondrial DNA replication 査読
Teppei Inatomi, Shigeru Matsuda, Takashi Ishiuchi, Yura Do, Masunari Nakayama, Shusaku Abe, Kazutoshi Kasho, Sjoerd Wanrooij, Kazuto Nakada, Kenji Ichiyanagi, Hiroyuki Sasaki, Takehiro Yasukawa, Dongchon Kang
BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-MOLECULAR CELL RESEARCH 1869 ( 1 ) 119167 - 119167 2022年1月( ISSN：0167-4889 )
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A histone H3.3K36M mutation in mice causes an imbalance of histone modifications and defects in chondrocyte differentiation 査読
Epigenetics 2021年10月( ISSN：1559-2294 )
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A histone H3.3K36M mutation in mice causes an imbalance of histone modifications and defects in chondrocyte differentiation 査読
Epigenetics 16 ( 10 ) 1123 - 1134 2021年10月( ISSN：1559-2294 )
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Reprogramming of the histone H3.3 landscape in the early mouse embryo 査読
Takashi Ishiuchi, Shusaku Abe, Kimiko Inoue, Wan Kin Au Yeung, Yuka Miki, Atsuo Ogura, Hiroyuki Sasaki
NATURE STRUCTURAL & MOLECULAR BIOLOGY 2021年1月( ISSN：1545-9993 )
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Reprogramming of the histone H3.3 landscape in the early mouse embryo 査読
Takashi Ishiuchi, Shusaku Abe, Kimiko Inoue, Wan Kin Au Yeung, Yuka Miki, Atsuo Ogura, Hiroyuki Sasaki
NATURE STRUCTURAL & MOLECULAR BIOLOGY 28 ( 1 ) 38 - 49 2021年1月( ISSN：1545-9993 )
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Zfp281 Shapes the Transcriptome of Trophoblast Stem Cells and Is Essential for Placental Development 査読
Cell Reports 2019年5月( ISSN：2211-1247 )
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Zfp281 Shapes the Transcriptome of Trophoblast Stem Cells and Is Essential for Placental Development 査読
Cell Reports 27 ( 6 ) 1742 - 1754 2019年5月( ISSN：2211-1247 )
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A molecular roadmap for the emergence of early-embryonic-like cells in culture 査読
NATURE GENETICS 2018年1月( ISSN：1061-4036 )
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A molecular roadmap for the emergence of early-embryonic-like cells in culture 査読
NATURE GENETICS 50 ( 1 ) 106 - 119 2018年1月( ISSN：1061-4036 )
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CAMSAP3 orients the apical-to-basal polarity of microtubule arrays in epithelial cells 査読
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA 2016年1月( ISSN：0027-8424 )
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CAMSAP3 orients the apical-to-basal polarity of microtubule arrays in epithelial cells 査読
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA 113 ( 2 ) 332 - 7 2016年1月( ISSN：0027-8424 )
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Totipotent-like features are induced by downregulating replication-dependent chromatin assembly
Takashi Ishiuchi, Rocio Enriquez-Gasca, Eiji Mizutani, Teruhiko Wakayama, Juan M. Vaquerizas, Maria Elena Torres-Padilla
GENES & GENETIC SYSTEMS 90 ( 6 ) 369 - 369 2015年12月( ISSN：1341-7568 eISSN：1880-5779 )
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Early embryonic-like cells are induced by downregulating replication-dependent chromatin assembly 査読
NATURE STRUCTURAL & MOLECULAR BIOLOGY 2015年9月( ISSN：1545-9993 )
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Early embryonic-like cells are induced by downregulating replication-dependent chromatin assembly 査読
NATURE STRUCTURAL & MOLECULAR BIOLOGY 22 ( 9 ) 662 - 71 2015年9月( ISSN：1545-9993 )
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LINEing germ and embryonic stem cells' silencing of retrotransposons 査読
GENES & DEVELOPMENT 2014年7月( ISSN：0890-9369 )
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LINEing germ and embryonic stem cells' silencing of retrotransposons 査読
GENES & DEVELOPMENT 28 ( 13 ) 1381 - 3 2014年7月( ISSN：0890-9369 )
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Higher chromatin mobility supports totipotency and precedes pluripotency in vivo 査読
GENES & DEVELOPMENT 2014年5月( ISSN：0890-9369 )
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Higher chromatin mobility supports totipotency and precedes pluripotency in vivo 査読
GENES & DEVELOPMENT 28 ( 10 ) 1042 - 7 2014年5月( ISSN：0890-9369 )
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Towards an understanding of the regulatory mechanisms of totipotency 査読
CURRENT OPINION IN GENETICS & DEVELOPMENT 2013年10月( ISSN：0959-437X )
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Towards an understanding of the regulatory mechanisms of totipotency 査読
CURRENT OPINION IN GENETICS & DEVELOPMENT 23 ( 5 ) 512 - 8 2013年10月( ISSN：0959-437X )
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Nectins localize Willin to cell-cell junctions 査読
GENES TO CELLS 2012年5月( ISSN：1356-9597 )
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Nectins localize Willin to cell-cell junctions 査読
GENES TO CELLS 17 ( 5 ) 387 - 97 2012年5月( ISSN：1356-9597 )
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Mechanosensitive EPLIN-dependent remodeling of adherens junctions regulates epithelial reshaping 査読
JOURNAL OF CELL BIOLOGY 2011年8月( ISSN：0021-9525 )
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Mechanosensitive EPLIN-dependent remodeling of adherens junctions regulates epithelial reshaping 査読
JOURNAL OF CELL BIOLOGY 194 ( 4 ) 643 - 56 2011年8月( ISSN：0021-9525 )
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Willin and Par3 cooperatively regulate epithelial apical constriction through aPKC-mediated ROCK phosphorylation 査読
NATURE CELL BIOLOGY 2011年6月( ISSN：1465-7392 )
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Willin and Par3 cooperatively regulate epithelial apical constriction through aPKC-mediated ROCK phosphorylation 査読
NATURE CELL BIOLOGY 13 ( 7 ) 860 - 6 2011年6月( ISSN：1465-7392 )
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Fat4 and Dachsous1 regulate the apical membrane organization in the mouse cerebral cortex
Takashi Ishiuchi, Kazuyo Misaki, Shigenobu Yonemura, Masatoshi Takeichi, Takuji Tanoue
MECHANISMS OF DEVELOPMENT 126 S102 - S102 2009年8月( ISSN：0925-4773 )
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Mammalian Fat and Dachsous cadherins regulate apical membrane organization in the embryonic cerebral cortex 査読
JOURNAL OF CELL BIOLOGY 2009年6月
書籍等出版物
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初期胚における遺伝子発現・転写制御
（ 担当： 共著）
医学書院 2023年6月 （ ISSN:0370-9531 ）
講演・口頭発表等
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受精卵１細胞期での転写制御 招待
石内崇士
第42回日本受精着床学会総会・学術講演会 2024年8月
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Transcriptional reprogramming during ZGA in the early mouse embryo 招待
Takashi Ishiuchi
57th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists 2024年6月
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受精卵の遺伝子発現を同定 ― 全能性の解明に新たな知見
2024年4月
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全能性を支えるエピゲノム・転写リプログラミング
全能性プログラム 第５回公開シンポジウム 2023年12月
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Nucleosome organization in the early mouse embryos 国際会議
The International Symposium “Totipotency and Germ Cell Development” 2022年11月
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Nucleosome organization in the early mouse embryos 国際会議
The International Symposium “Totipotency and Germ Cell Development” 2022年11月
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受精後発生における転写ダイナミクス
第74回日本細胞生物学会大会 2022年6月
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受精後発生における転写ダイナミクス
第74回日本細胞生物学会大会 2022年6月
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受精後発生を支えるエピゲノム・転写ネットワーク解明にむけた試み 招待
バイオDX キックオフシンポジウム 2021年12月
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マウス初期発生における転写ダイナミクス 招待
2021年度幹細胞研究会 2021年12月 新学術領域研究「植物多能性幹細胞」
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受精後発生における転写ダイナミクス
第44回日本分子生物学会年会 2021年12月
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マウス初期発生における転写ダイナミクス 招待
2021年度幹細胞研究会 2021年12月 新学術領域研究「植物多能性幹細胞」
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受精後発生を支えるエピゲノム・転写ネットワーク解明にむけた試み 招待
バイオDX キックオフシンポジウム 2021年12月
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受精後発生における転写ダイナミクス
第44回日本分子生物学会年会 2021年12月
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受精卵に秘められる謎を紐解く ―ゲノム、エピゲノム、遺伝子発現制御の観点から― 招待
第52回 発生工学研究センターセミナー 発生工学技術開発・実践特別教育プログラム （山梨大学） 2021年9月
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受精卵に秘められる謎を紐解く ―ゲノム、エピゲノム、遺伝子発現制御の観点から― 招待
第52回 発生工学研究センターセミナー 発生工学技術開発・実践特別教育プログラム （山梨大学） 2021年9月
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eprogramming of the histone H3.3 landscape in the early mouse embryo 国際会議
第43回 日本分子生物学会 2020年12月
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Reprogramming of the histone H3.3 landscape in the early mouse embryo 国際会議
第43回 日本分子生物学会 2020年12月
受賞
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日本エピジェネティクス研究会奨励賞
2021年3月 日本エピジェネティクス研究会 哺乳類の初期発生の基盤となるエピゲノム制御機構
石内崇士
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日本エピジェネティクス研究会奨励賞
2021年3月 日本エピジェネティクス研究会 哺乳類の初期発生の基盤となるエピゲノム制御機構
石内崇士
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Human Frontier Science Program long-term fellowship
2012年4月
担当授業科目（学内）
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現代生活とバイオテクノロジー
2024年度
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先端生命科学技術特論 重要な業績
2024年度
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バイオサイエンス演習Ａ
2024年度
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バイオサイエンス演習Ｂ
2024年度
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バイオサイエンス研究Ａ
2024年度
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バイオサイエンス研究Ｂ
2024年度
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研究発表Ａ
2024年度
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研究発表Ｂ
2024年度
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生命科学・医学のデータ解析基礎 重要な業績
2024年度
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細胞生物学実験
2024年度
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生命科学・医学のデータ解析特論 重要な業績
2024年度
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生命科学・医学のデータ解析基礎 重要な業績
2023年度
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生命科学データサイエンス特論 重要な業績
2023年度
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生命環境基礎ゼミ
2023年度
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バイオサイエンス演習Ａ
2023年度
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バイオサイエンス研究Ａ
2023年度
指導実績
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2023年度
種別：博士学位論文指導
指導人数 ：2人
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2023年度
種別：修士（専攻科Bコース）学位論文指導
指導人数 ：3人
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2023年度
種別：学部（専攻科Aコース）卒業論文指導
指導人数 ：3人
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2022年度
種別：学部（専攻科Aコース）卒業論文指導
指導人数 ：3人
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2022年度
種別：修士（専攻科Bコース）学位論文指導
指導人数 ：1人
-
2022年度
種別：博士学位論文指導
指導人数 ：1人
その他の学部学生指導
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2024年度
クラス担任（期間）： 2023年 - 継続中
修士・博士論文審査
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2024年度
主査副査分類：副査
修士 ：3人
課程博士 ：4人
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2023年度
主査副査分類：副査
修士 ：2人
課程博士 ：2人
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2022年度
主査副査分類：主査
修士 ：1人 （内 留学生）：0人
課程博士 ：0人 （内 留学生）：0人
論文博士 ：0人 （内 留学生）：0人
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2022年度
主査副査分類：副査
修士 ：3人 （内 留学生）：0人
課程博士 ：1人 （内 留学生）：0人
論文博士 ：0人 （内 留学生）：0人