マウス受精後の遺伝子発現およびクロマチン構造変化へのリンカーヒストン変異体の関与

接头组蛋白变异参与小鼠受精后基因表达和染色质结构变化

基本信息

批准号：
22K15022
负责人：
船屋智史
金额：
$ 2.91万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15022/
关键词：
リンカーヒストン変異体マウス初期胚リプログラミング

项目摘要

マウスでは受精後の1から2細胞期において遺伝子発現は大きく変化しており、これは遺伝子発現のプログラムに従って変化するものと考えられている。しかしながらこの遺伝子発現変化を制御する機構に関しては未だ不明な点が多い。クロマチン構造は遺伝子発現調節に重要であることが報告されており、遺伝子発現と同様受精後の1から2細胞期の間に大きく変化している。リンカーヒストン変異体はクロマチン構造の形成に関与しており、申請者のこれまでの先行研究よりリンカーヒストン変異体H1fooはマウス受精後の1から2細胞期におけるクロマチン構造変化に関与することを明らかにしている。本研究ではこのH1foo、さらに別のリンカーヒストン変異体であるH1aにも着目し、これらリンカーヒストン変異体が受精後のクロマチン構造、および遺伝子発現変化に関与するかどうか解析を行なった。まず既に作成されているH1aのノックアウト(KO)マウスを用いてH1aのKOがマウスの発生に与える影響に関して調べた。その結果H1aのホモKOマウスは野生型のマウスと同様正常に発生し、産子が得られた。次に得られたH1aのノックアウトマウスを用いて雌雄それぞれの妊性に与える影響について解析を行なったところ、H1aのホモKO雌マウスを用いた交配において産子数の減少が見られた。H1aのKOは雌の妊性に影響を与えていたことから、次にH1aのKOが初期発生に与える影響を調べた。その結果H1aホモKOの雌マウスから得られた卵を使用した初期胚は桑実期から胚盤胞期にかけて発生率が大きく減少していた。これらのことからH1aは雌の妊性及び初期発生に重要であることが明らかになった。

在小鼠中，基因表达在受精后的1-2个细胞阶段发生了巨大变化，人们认为这种基因表达会根据基因表达计划而变化。但是，关于调节基因表达变化的机制，仍然有许多未知数。据报道，染色质结构对于基因表达调节很重要，与基因表达相似，在受精后，它在1-2细胞阶段之间发生了显着变化。接头组蛋白突变体参与了染色质结构的形成，申请人先前的研究表明，接头组蛋白突变体H1FOO参与小鼠受精后1-2个细胞阶段的染色质结构变化。在这项研究中，我们还专注于此H1FOO，另一个接头组蛋白突变体H1A，并分析了这些接头组蛋白突变体是否参与了受精后染色质结构和基因表达变化。首先，我们使用已经创建的H1A敲除（KO）小鼠研究了H1A KO对小鼠发育的影响。结果，就像野生型小鼠一样，H1A HOMOKO小鼠正常发育，并获得了出生。接下来，我们使用获得的敲除小鼠分析了H1a对每种雄性和雌性生育的影响，并发现使用Homoko雌性H1A交配时的出生数量减少了。由于H1a中的KO对女性生育有影响，因此我们接下来研究了KO在H1A初始发展中的影响。结果，使用H1a Homoko获得的卵子获得的卵的早期胚胎显示出从莫拉拉阶段到胚泡阶段的发生率显着降低。这些发现表明，H1a对于女性的生育和早期发育很重要。