性染色体にコードされたヒストン脱メチル化酵素によるライディッヒ細胞の分化制御

性染色体编码的组蛋白去甲基化酶对 Leydig 细胞分化的调节

• 批准号: 19J12133
• 负责人: 柳井 翔吾
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J12133/
• 关键词: 性染色体; エピジェネティクス; ライディッヒ細胞; CUT&RUN

性決定遺伝子Sryを有する個体は性染色体構成がXX（メス型）であっても精巣が形成されオスになる。XXオスのライディッヒ細胞では正常なXYオスと比べて、①コレステロール産生系遺伝子群の発現が上昇すること、および ②最初期遺伝子群の発現が低下することを前年度に明らかにした。本年度は、上記の遺伝子発現変動が性染色体上の遺伝子SMCX/SMCY（H3K4脱メチル化酵素）およびUTX/UTY（H3K27脱メチル化酵素）により制御されている可能性を検討した。各遺伝子座におけるH3K4me3レベルをCUT&RUN法を用いて解析したところ、コレステロール産生系遺伝子群におけるメチル化レベルはXXオスで増加していた。この結果は、コレステロール産生系の遺伝子発現がSMCX/SMCYにより制御されている可能性を支持するものであった。また、各遺伝子座におけるH3K27me3レベルも解析したが、こちらについてはXXオスにおける遺伝子発現変動を説明しうる明確な結果は得られなかった。UTX/UTYによる遺伝子発現制御はH3K27脱メチル化活性非依存的に行われる可能性が示唆されている。そこで、UTX-KOマウスおよびUTY-KOマウスを作出し、ライディッヒ細胞を用いて遺伝子発現制御におけるUTX/UTYの機能を解析した。その結果、UTY-KOマウスでは最初期遺伝子群の発現が低下することが明らかになった。すなわち、XXオスのライディッヒ細胞で認められた最初期遺伝子群の発現低下は、Y染色体上の遺伝子であるUTYの欠損に起因していたことが示唆された。UTX-KOによる影響は現在解析中である。以上の結果から、XXオスのライディッヒ細胞における遺伝子発現変動は性染色体上の遺伝子SMCX/SMCYおよびUTX/UTYによりヒストン脱メチル化活性依存的、または非依存的に制御されている可能性が示唆された。

携带性别确定基因的个体具有XX（女性）的性染色体结构，并成为男性。在上一年，有1）与正常XY雄性相比，产生胆固醇基因的表达增加，以及最早基因的表达降低。今年，我们研究了上述基因表达波动受到性染色体对基因SMCX/SMCY（H3K4脱甲基酶）和UTX/UTY（H3K27脱甲基酶）调节的可能性。当使用切割和运行方法分析每个基因座的H3K4ME3水平时，XX雄性中产生胆固醇基因组的甲基化水平增加。该结果支持胆固醇生产系统中基因表达受到SMCX/SMCY调节的可能性。此外，分析了每个基因座的H3K27me3水平，但没有获得明确的结果，可以解释XX雄性中基因表达波动。已经提出，UTX/UTY基因表达控制可以独立于H3K27脱甲基化活性进行。因此，产生了UTX-KO小鼠和UTY-KO小鼠，并使用Leidig细胞分析了UTX/UTY在基因表达控制中的功能。结果，揭示了最早的基因组的表达在UTY-KO小鼠中降低。换句话说，有人提出，在XX雄性leidig细胞中观察到的最早基因组的表达降低是由于Y染色体上的基因的UTY缺乏。 UTX-KO的影响目前正在分析中。这些结果表明，XX雄性Leidig细胞中基因表达的变化可能受到性染色体的基因SMCX/SMCY和UTX/UTY的调节。

项目成果

XX/Sryオスマウスのライディッヒ細胞における遺伝子発現と精巣内ステロイドホルモン量の網羅的解析

XX/Sry雄性小鼠间质细胞基因表达及睾丸内类固醇激素水平综合分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 柳井 翔吾;馬場 崇;宮林 香奈子;Soyun Han;井上 実紀;高橋 史也;金井 克晃;大川 恭行;Man-Ho Choi;諸橋 憲一郎.
• 通讯作者: 諸橋 憲一郎.

ライディッヒ細胞におけるテストステロン産生が性染色体により制御されるメカニズムの探索

性染色体控制间质细胞睾酮生成机制的探索

• 发表时间: 2019
• 作者: 柳井 翔吾;高橋 史也;戌亥 海;Soyun Han;原口 省吾;馬場 崇;Man-Ho Choi;須山 幹太;大川 恭行;諸橋 憲一郎
• 通讯作者: 諸橋 憲一郎

Sex chromosome composition affects gene expression and function in Leydig cells

性染色体组成影响间质细胞的基因表达和功能

• 发表时间: 2020
• 作者: Yanai S;Baba T;Inui K;Miyabayashi K;Han S;Inoue M;Takahashi F;Kanai Y;Ohkawa Y;Choi MH;Morohashi KI.
• 通讯作者: Morohashi KI.

Functional difference between XY and XX/Sry testicular Leydig cells

XY 和 XX/Sry 睾丸 Leydig 细胞之间的功能差异

• 发表时间: 2019
• 作者: Shogo Yanai;Fumiya Takahashi;Kai Inui;Shogo Haraguchi;Takashi Baba;Mikita Suyama;Yasuyuki Ohkawa and Ken-ichirou Morohashi
• 通讯作者: Yasuyuki Ohkawa and Ken-ichirou Morohashi

性染色体構成の差異がライディッヒ細胞の遺伝子発現に及ぼす影響

性染色体组成差异对间质细胞基因表达的影响

• 发表时间: 2020
• 作者: 柳井 翔吾;高橋 史也;戌亥 海;Soyun Han;原口 省吾;馬場 崇;Man-Ho Choi;須山 幹太;大川 恭行;諸橋 憲一郎
• 通讯作者: 諸橋 憲一郎