ストレスによる遺伝子発現変化は遺伝するか?

压力引起的基因表达变化是否会遗传？

基本信息

批准号：
21657003
负责人：
石井俊輔
金额：
$ 2.05万
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 Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

転写因子ATF-2の酵母ホモログAtf1は、ヘテロクロマチン形成に関与することが知られている。しかし、高等動物におけるATF-2ファミリー転写因子のヘテロクロマチン形成における役割は不明である。我々はショウジョウバエATF-2(dATF-2)のヘテロクロマチン形成への寄与を解析した。dATF-2は、ヘテロクロマチン領域に直接結合し、ヘテロクロマチン形成に関与する事が示された。さらに熱ショックストレスや浸透圧ストレスに応答して、p38がdATF-2をリン酸化すると、dATF-2がヘテロクロマチン領域から遊離し、ヘテロクロマチンが壊れることが示された。さらにストレスによるこの影響は、次世代に遺伝することが示された。また、動物細胞のATF-2ファミリーメンバーの1つであるATF-7がセロトニン受容体5b(Htr5b)遺伝子の転写をエピジェネティックに抑制することが示された。この抑制には、ATF-7とヒストンメチル化酵素ESET/SETDB1との結合が必須であることが分かった。興味深いことに、マウスに社会的分離ストレスを与えると、脳内背側縫線核のATF-7がリン酸化され、Htr5b遺伝子プロモーター領域から遊離し、転写が誘導されることが示された。以上の結果は、ATF-2ファミリー転写因子が、ヘテロクロマチン様構造の形成を介して、特異的遺伝子をエピジェネティックに抑制し、その抑制がある種のストレスによって解除されることを示唆している。

已知转录因子 ATF-2 的酵母同源物 Atf1 参与异染色质形成。然而，ATF-2家族转录因子在高等动物异染色质形成中的作用尚不清楚。我们分析了果蝇 ATF-2 (dATF-2) 对异染色质形成的贡献。 dATF-2 显示直接结合异染色质区域并参与异染色质形成。此外，研究表明，当 p38 响应热休克应激或渗透应激而磷酸化 dATF-2 时，dATF-2 从异染色质区域释放，异染色质分解。此外，压力的这种影响被证明会遗传给下一代。研究还表明，动物细胞中 ATF-2 家族成员之一的 ATF-7 可在表观遗传上抑制血清素受体 5b (Htr5b) 基因的转录。研究发现，ATF-7 和组蛋白甲基转移酶 ESET/SETDB1 之间的结合对于这种抑制至关重要。有趣的是，当小鼠受到社会分离应激时，大脑中缝背核中的ATF-7被磷酸化，从Htr5b基因启动子区释放出来，并诱导转录。这些结果表明，ATF-2 家族转录因子通过形成异染色质样结构来表观遗传地抑制特定基因，并且这种抑制可以通过某些类型的应激来释放。