RNAを基点とした性ステロイド受容体のエピジェネティック制御によるマウス脳性分化

通过基于RNA的性类固醇受体表观遗传控制小鼠大脑性别分化

• 批准号: 19040029
• 负责人: 今村 拓也
• 金额: $ 3.97万
• 依托单位: Kyoto University (2008)National Institute for Basic Biology (2007)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19040029/
• 关键词: 核内受容体; DNAメチル化; アンチセンスRNA; 脱メチル化; 性ステロイド; エピジェネティクス; 脳性分化; ヒストン修飾; ステロイド

マウス性ステロイド核内受容体遺伝子ERα、ARプロモーター領域に脳部位特異的かつ性特異的DNAメチル化領域があること、及び新規アンチセンスRNA(ERαas、ARas)が発現することを見つけていた。全身性強制発現(ERαas-Tg・ARas-Tg)マウスには、配列特異的DNA脱メチル化/mRNA発現上昇/性行動異常を認められる。本年度はARas発現性差のある周生期脳領域について、アンチセンスRNAが直接、配列特異的DNA脱メチル化を促進している可能性について検討するため、Ad4BP/SF1遺伝子の腹内側核特異的エンハンサー下流にARas cDNAを繋いだコンストラクトにより、メチル化性差の認められている脳部位特異的にARasを発現するトランスジェニックマウスを作製した。この新規トランスジェニック雌マウスは、全身性ARas強制発現雌マウス同様、性成熟後に配列特異的DNA脱メチル化/mRNA発現上昇/性行動異常をおこし、雄に特徴的な性行動であるマウンティング行動を有意に認めた。脳の性分化に重要である周生期において、トランスジェニック雌のDNAメチル化/ヒストン修飾パターンは既に雄型に変換していた。またRNA免疫沈降法により、この時期のARasがAR遺伝子のクロマチン構造に直接的に作用していることが明らかとなった。脳雄性化には新生児期の精巣由来アンドロジェンが必須であるが、確かに新生児期に精巣除去すると野生型雄マウスの腹内側核におけるARasの発現は低下し、2日後までにDNAメチル化パターンは雌型に回帰した。一方、新規トランスジェニック雄は新生児期に精巣除去をしてもDNAメチル化パターンは雄型を維持していることがわかった。したがって、アンドロジェンシグナルはARasを介したエピジェネティック制御により、腹内側核の雄性化に関わることが明らかとなった。

我们发现小鼠性类固醇核受体基因ERα和AR启动子区域存在大脑位点特异性和性别特异性DNA甲基化区域，并表达新型反义RNA（ERαas、ARas）。在系统强制表达 (ERαas-Tg/ARas-Tg) 小鼠中观察到序列特异性 DNA 去甲基化、mRNA 表达增加和异常性行为。今年，为了检验反义RNA直接促进ARas表达存在性别差异的围产期大脑区域中序列特异性DNA去甲基化的可能性，我们将使用连接的构建体来研究反义RNA直接促进序列特异性DNA去甲基化的可能性。根据 ARas cDNA，我们创建了转基因小鼠，在已观察到甲基化性别差异的大脑区域中特异性表达 ARas。这种新的转基因雌性小鼠与被迫表达全身性ARas的雌性小鼠一样，在性成熟后出现序列特异性DNA去甲基化、mRNA表达增加和异常性行为，并表现出雄性性行为特征。得到显着认可。在对大脑性别分化很重要的围产期，转基因雌性的DNA甲基化/组蛋白修饰模式已经转变为雄性类型。此外，RNA免疫沉淀显示此阶段的ARas直接作用于AR基因的染色质结构。新生儿睾丸来源的雄激素对于大脑男性化至关重要，确实，当新生儿期睾丸被切除时，野生型雄性小鼠腹内侧核中的 ARas 表达减少，并且 DNA 甲基化模式在 2 天后发生变化。恢复到女性形态。另一方面，新的转基因雄性被发现即使在新生儿期睾丸切除后仍能保持雄性型 DNA 甲基化模式。因此，研究表明，雄激素信号通过 ARas 的表观遗传调控参与腹内侧核的男性化。

项目成果

Epigenetic processes in a tetraploid mammal

• DOI: 10.1007/s00335-008-9131-z
• 发表时间: 2008-06-01
• 期刊: MAMMALIAN GENOME
• 影响因子: 2.5
• 作者: Bacquet, Caroline;Imamura, Takuya;Gallardo, Milton H.
• 通讯作者: Gallardo, Milton H.

Epigenetic regtlation by promoter-associated noncoding RNA in mammals

哺乳动物中启动子相关非编码 RNA 的表观遗传调控

• 发表时间: 2008
• 作者: Takuya Imamura;Junko Tomikawa;Hiroko Shimokawa;Kei-ichiro Maeda;Hiroko Tsukamura;Yuji Mori
• 通讯作者: Yuji Mori

脳の発達におけるノンコーディングRNAを介したゲノム記憶

大脑发育中非编码RNA介导的基因组记忆

• 发表时间: 2009
• 作者: Caroline Bacquet;Takuya Imamura;Claudio A. Gonzalez;Ivan Conejeros;Gudrun Kausel;Thi My Anh Neildez-Nguyen;Andras Paldi;Milton H. Gallardo;今村拓也
• 通讯作者: 今村拓也