ヒト胎盤特異的なインプリント遺伝子C19MCの発現制御因子の解明

人胎盘特异性印记基因C19MC表达调节因子的阐明

基本信息

批准号：
22K15117
负责人：
小林記緒
金额：
$ 3万
依托单位：
Tohoku University
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 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、ヒト胚性幹（ES）細胞が栄養膜幹（TS）細胞へ分化転換する細胞モデルを用いて、ヒト胎盤への運命決定には、胎盤特異的なインプリント遺伝子C19MCの発現が必須であることを報告した（Kobayashi et al. Nature Communications. 2022）。さらに、TS細胞におけるC19MCの発現制御に関わる転写因子を明らかにするため、CRISPR-Cas9 gRNAライブラリーを利用した遺伝子ノックアウト（KO）スクリーニングシステムの構築を行った。具体的には、900程度の転写因子に対してgRNAライブラリーを作成し、KOスクリーニング後に、次世代シーケンサーによりTS細胞の表現型に影響のある候補遺伝子を選定した。その結果、幹細胞性の維持に必要な転写因子群が同定できたことから、実験系の条件検討を完了した段階にある。これまで、所属研究室ではヒト胎盤を用いて、網羅的な遺伝子発現やDNAメチル化のプロファイルを取得し、少なくともアレル特異的なDNAメチル化領域（DMR）を23カ所同定したが、その近傍のインプリント遺伝子の発現制御に関わる転写因子は不明である。今後、ヒト胎盤発生に重要な機能を持つC19MC DMRに着目し、胎盤特異的なインプリンティングは、どの転写因子によって発現制御されているのか、について取り組む。具体的には、KOスクリーニングより検出した候補遺伝子から、C19MCや他のインプリント遺伝子の発現制御に関係する転写因子を同定する。

今年，我们使用了人类胚胎干（ES）细胞转分化为滋养层干（TS）细胞的细胞模型，并证明胎盘特异性印记基因 C19MC 的表达对于决定人类胎盘的命运至关重要。小林等人，2022 年。此外，为了阐明参与调节TS细胞中C19MC表达的转录因子，我们使用CRISPR-Cas9 gRNA文库构建了基因敲除（KO）筛选系统。具体来说，我们创建了约900个转录因子的gRNA文库，经过KO筛选后，我们使用下一代测序仪来选择影响TS细胞表型的候选基因。结果，我们能够鉴定出一组维持干性所必需的转录因子，现在我们已经完成了实验系统条件的考虑。迄今为止，我的实验室已经利用人类胎盘获得了全面的基因表达和 DNA 甲基化谱，并鉴定出至少 23 个等位基因特异性 DNA 甲基化区域 (DMR)，而参与调节印记基因表达的转录因子尚不清楚。未来，我们将重点关注在人类胎盘发育中具有重要功能的C19MC DMR，并致力于确定哪些转录因子调节胎盘特异性印记的表达。具体来说，我们将从通过KO筛选检测到的候选基因中鉴定参与调节C19MC和其他印记基因表达的转录因子。