DNAメチル化インプリンティング確立に寄与する新規蛋白質の網羅的同定

全面鉴定有助于建立DNA甲基化印记的新型蛋白质

• 批准号: 15790173
• 负责人: 秦 健一郎
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: National Institute of Genetics
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15790173/
• 关键词: 発生・分化; 遺伝学; ゲノムインプリンティング; DNAメチル化; タンパク質相互作用; 配偶子; 生殖細胞; エピジェネティクス; ゲノム

本研究では、配偶子形成過程におけるインプリンティング遺伝子のDNAメチル化の確立をモデル系に、DNAメチル化機構に普遍的に関わる蛋白質群を同定する事を目的とした。卵子形成過程で確立される母由来DNAメチル化インプリンティングは、確立される細胞とその領域・時期・DNAメチル化酵素以外の必要因子(Dnmt3L)の生理的意義が唯一明らかな系である。そこで、DNAメチル化インプリンティングが確立される限局した時期の特異的細胞(第一次減数分裂前期の未熟な卵細胞)からcDNAライブラリーを作製し、遺伝学的に関与の明らかなDnmt3Lをプローブとしてtwo-hybrid screeningを行えば、効率的なDNAメチル化(インプリンティング)機構制御因子の同定が可能であると予想される。本研究で得られた知見は、DNAメチル化インプリンティング機構の理解に留まることなく、普遍的なDNAメチル化制御機構解明への展開が期待できる。平成15年度は、標的とする因子が特異的に発現していることが予想される、未熟な卵子の大量回収を行った。また、Dnmt3Lの発現ベクター作成を行ったが、既知のmRNA配列に一部欠失が存在することが判明し、発現ベクターの作成に予想外の時間がかかった。Dnmt3Lをおとりタンパク質として行うYeast two-hybrid法のスクリーニングでも、擬陽性により実験系の検討に時間を費やさざるを得なかった。平成16年度には、Dnmt3L cDNA全長を用いたスクリーニングを開始し、すでにいくつかの候補因子を得ることに成功した。特にその中のひとつは、発現パターンからも卵子成熟過程の特定の時期に、Dnmt3Lと協調して機能していることが強く示唆され、今後の展開が期待される。現在これらの候補因子の遺伝学的解析を行う準備を進めている。

这项研究旨在使用在Gameto形成期间建立印迹基因的DNA甲基化作为模型系统，以鉴定普遍参与DNA甲基化机制的蛋白质。在卵形形成过程中确定的母源性DNA甲基化印记是唯一的系统，其中待确定细胞的生理意义，除DNA甲基化酶（DNMT3L）以外的区域，时机和必要因素是清晰的。因此，可以预期，在建立DNA甲基化印记（第一个减数分裂预言的未成熟鸡蛋细胞）并使用DNMT3L进行两次杂交筛选时，通过在本地化时期产生cDNA库，这显然涉及遗传学，可以有效地识别DNA甲基化（甲基化）机械构句。在这项研究中获得的发现不仅限于理解DNA甲基化印记机制，但可以预期会发展为通用DNA甲基化控制机制的阐明。在2003年，我们进行了大量未成熟卵，预计该卵将由目标因素特别表达。此外，尽管创建了DNMT3L表达矢量，但发现已知的mRNA序列中存在一些缺失，并且花费了意外的时间来创建表达矢量。在使用DNMT3L作为诱饵蛋白的酵母双杂交方法筛选时，假阳性使我们能够花时间研究实验系统。在2004年，启动了使用DNMT3L cDNA的全长筛选，并且已经成功获得了几个候选因素。特别是，强烈建议其中一个表达模式在卵成熟过程的特定时期与DNMT3L合作起作用，并且可以预期它将在未来发展。当前，正在准备对这些候选因素进行遗传分析。

项目成果

エピジェネティクス

表观遗传学

• 发表时间: 2004
• 作者: Kaneda;M.;et al.;秦健一郎(分担)
• 通讯作者: 秦健一郎(分担)

Gribnau, J.: "Asynchronous replication timing of imprinted loci is independent of DNA methylation, but consistent with differential subnuclear localization."Genes and Development. 17. 759-773 (2003)

Gribnau, J.：“印记基因座的异步复制时间与 DNA 甲基化无关，但与差异亚核定位一致。”基因与发育。

Role of de novo DNA methyltransferases in initiation of genomic imprinting and X-chromosome inactivation

• DOI: 10.1101/sqb.2004.69.125
• 发表时间: 2004-01-01
• 期刊: COLD SPRING HARBOR SYMPOSIA ON QUANTITATIVE BIOLOGY
• 作者: Kaneda, M;Sado, T;Sasaki, H
• 通讯作者: Sasaki, H

Essential role for de novo DNA methyltransferase Dnmt3a in paternal and maternal imprinting

• DOI: 10.1038/nature02633
• 发表时间: 2004-06-24
• 期刊: NATURE
• 影响因子: 64.8
• 作者: Kaneda, M;Okano, M;Sasaki, H
• 通讯作者: Sasaki, H