生殖細胞の分化全能性獲得過程におけるクロマチン修飾因子の作用機構解析

生殖细胞全能性获得过程中染色质修饰剂的机制分析

基本信息

批准号：
07F07581
负责人：
小倉淳郎
金额：
$ 1.47万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

哺乳動物では一部の遺伝子の刷り込み(ゲノミック・インプリンティング)によって父親由来のゲノムと母親由来のゲノム間に機能的な差が存在することが知られている。このためゲノムが父親由来か母親由来かを記憶するインプリントメモリーは、生殖細胞が受精によって分化全能性を獲得する過程においても維持されなければならない。以前からインプリントメモリーの維持には制御領域のDNAメチル化が重要であることが知られているが、近年の報告によってアレル特異的なヒストン修飾の関与もあきらかになってきた。生殖補助医療による出生児において、Angelman症候群やBeckwith-Wiedermann症候群等のインプリンティング異常症の頻度が高いことが報告されていることや、個体におけるインプリント状態が受精直後に決定されることから、受精後なるべく早い段階でのDNAメチル化やアレル特異的ヒストン修飾を調節するクロマチン修飾因子の作用機構を解析する必要性が生じている。しかし、ヒストン修飾の解析に用いるクロマチン免疫沈降法が、一定数以上の細胞を必要としていたため、細胞数の少ない受精卵におけるアレル特異的ヒストン修飾の解析は困難とされてきた。そこで、前年度までの研究結果によって確立された高感度クロマチン免疫沈降法を用いて、マウス系統間塩基配列多型が多く見られるC57BL/6系統とJF1系統マウスを掛け合わせて作成した受精卵の、インプリンティング調節領域(ICR)におけるアレル特異的ヒストン修飾状態の解析を行った。4細胞期、桑実胚期、胚盤胞期の受精卵を回収した後、抗ヒストンメチル化、アセチル化、変異体ヒストン抗体で免疫沈降し、アレル間の偏りをSingle-Strand Conformation Polymorphism法を用いて調べた結果、1)マウス受精卵のICRにおけるヒストン修飾にゲノムの親由来による違いが存在すること、2)転写抑制的ヒストン修飾であるDimethylヒストンH3 lysine 9が、受精卵のインプリンティング調節領域においてゲノムの親由来の識別に関与していることを示唆する実験結果を得た。本研究によって得られた知見は、インプリントメモリーの維持機構の解明に貢献する事が期待される。

众所周知，在哺乳动物中，由于某些基因的烙印，父子基因组与母源性基因组之间存在功能差异。因此，即使在生殖细胞通过施肥获得墓碑分化的过程中，也必须维持储存基因组是父亲还是母亲的烙印记忆。早就知道，调节区域的DNA甲基化对于维持烙印记忆很重要，但是最近的报道也揭示了等位基因特异性组蛋白修饰的参与。据报道，在接受辅助生殖护理的婴儿中，诸如安吉尔曼综合症和贝克维斯·韦德曼综合征等烙印异常非常普遍，并且在受精后立即确定个体的烙印状态，导致需要分析调节DNA甲基化和替代性的染色剂的作用机制，以期适应了均应调整甲基化的病情，以期及早地调节了甲基化的作用机制。但是，由于用于分析组蛋白修饰的染色质免疫沉淀需要一定数量的细胞或更多细胞，因此被认为很难分析具有少数细胞的受精卵中等位基因特异性组蛋白修饰。因此，使用研究结果建立的高度敏感的染色质免疫沉淀方法，我们分析了等位基因特异性的组蛋白修饰状态在不含糊不清的鸡蛋（ICR）中，通过乘以C57BL/6菌株而产生的受精卵的不含糊不清区域（ICR），这些菌株经常通过构成与内部基础序列的相互作用，而这些菌株是在间质基础序列中的相互作用的，而构成了小鼠的构成，则构成了构成小鼠的构成。在四细胞，莫拉和胚泡阶段收集受精卵后，使用抗固定甲基化，乙酰化和突变组蛋白抗体对细胞进行免疫沉淀，并使用单链构型多态性方法研究了等位基因之间的偏差。实验是获得了1）1）根据基因组的起源，小鼠受精卵的ICR的组蛋白修饰存在差异，而2）二甲基组蛋白H3赖氨酸9（一种转录抑制性组蛋白的修饰）参与了基因组父母起源于受肥蛋的压印调节区域中的基因组亲本起源。预计从这项研究中获得的发现将有助于阐明保持烙印记忆的机制。