The study of X chromosome inactivation maintenance in primate.

灵长类X染色体失活维持的研究。

• 批准号: 22H02539
• 负责人: 岡本 郁弘
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2027-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02539/
• 关键词: X染色体の不活性化; 霊長類; カニクイザル; XIST; SmcHD1; X染色体の不活性化; 霊長類; カニクイザル; XIST; SmcHD1

本研究では、(1) カニクイザル初代培養体細胞を利用して、霊長類のXCI維持機構を解明し、次いで, (2)カニクイザル着床後胚を用いて、XCI確立から維持に至る経路を明らかにする研究を行う。本年度はCRISPR/Cas9システムを用いてXIST KO（プロモーター欠損）初代培養体細胞を作製し、これら細胞において不活性X染色体に特異的なヒストン修飾を蛍光免疫染色で解析し、XIST及びX連鎖遺伝子の発現をRNA FISH を用いてXIST KO体細胞のおけるX連鎖遺伝子の再活性化状態を解析し、XISTのXCI維持における必要性を検討した。その結果、不活性X染色体に特異的ヒストン修飾はH3K9me3以外は全て消失し、不活性化維持に必要であると報告されているSmcHD1の蓄積は維持されてていたが、X連鎖遺伝子の発現は認められなかった。これらの結果から、XISTは体細胞の不活性化X染色体の特異的ヒストン修飾維持に必要であるが、X連鎖遺伝子の発現抑制維持には必要ない事を明らかにした。さらに、XCI維持へのSmcHD1の機能を解析するために、XIST KO 体細胞のSmcHD1 をさらにKOし、同様の解析を行なった。XIST KO ＋SmcHD1 KO細胞で、SmcHD1の消失は確認できたが、不活性XからのX連鎖遺伝子の再発現は認めらなかった。この結果から、SmcHD１もX連鎖遺伝子の発現抑制維持には必要ない事を明らかにした。

在这项研究中，（1）使用原代培养的体细胞阐明灵长类动物中的XCI维持机理，（2）使用cynomolgus猴子的植入后胚胎阐明从XCI建立到维持的途径。 In this year, XIST KO (promoter-deficient) primary somatic cells were prepared using the CRISPR/Cas9 system, and inactive X chromosome modifications were analyzed by fluorescent immunostaining in these cells, and the expression of XIST and X-linked genes were analyzed using RNA FISH to analyze the reactivation status of X-linked genes in XIST KO somatic cells, and the necessity of XIST in maintaining XCI in xist。结果，除H3K9me3外，所有针对非活性X染色体的组蛋白修饰都丢失了，尽管据报道SMCHD1的积累是维持灭活所必需的，但仍未观察到X连锁基因的表达。这些结果表明，XIST对于维持在体细胞中灭活的X染色体的特定组蛋白修饰是必要的，而不是维持X连锁基因表达的抑制。此外，为了分析SMCHD1在XCI维护中的功能，Xist KO体细胞中的SMCHD1进一步进行了KO，并进行了类似的分析。在XIST KO + SMCHD1 KO细胞中证实了SMCHD1的消失，但是未观察到X连锁基因从非活性X中重新表达。这些结果表明，SMCHD1对于维持X连锁基因表达的抑制不是必需的。