酵母人工染色体導入マウスを用いたアリル特異的エピジェネティック・マークの探索

使用酵母人工染色体转染小鼠寻找等位基因特异性表观遗传标记

基本信息

批准号：
11J00587
负责人：
岡村永一
金额：
$ 0.83万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J00587/
关键词：
ゲノム刷り込み Igf2-H19 YAC(酵母人工染色体)エピジェネティクス DNAメチル化

项目摘要

代表的なゲノム刷り込み遺伝子座である、マウスIgf2/H19遺伝子座内のH19 ICR (Imprintitng Control Region)領域は、父親由来アリル特異的なDNAメチル化修飾(刷り込みメチル化)を受ける。一般に、刷り込みメチル化は、生殖細胞の形成過程で確立すると考えられてきた。ところが、当研究室の先行研究において、刷り込みメチル化は受精後にも確立し得ることが明らかになった。本研究は、この「受精後刷り込みメチル化確立機構」の解明を目指し、各対立遺伝子が由来する親の性別を区別するための「印」や、H19 ICRメチル化状態への変換に関わるDNA配列情報を探索することを目的とした。本年度は、前年度に作製した、各種変異型H19 ICR断片を保持する、複数のYAC(酵母人工染色体)-YgM(トランスジェニックマウス)系統を対象とし、主にDNAメチル化解析を実施した。Southern blot法、及び、bisulfite sequencing法による解析の結果、(1)H19 ICR断片は、連結したヘテロなDNA断片(λDNA)に対し、受精後刷り込みメチル化を引き起こす活性を保持すること、(2)父親由来アリル特異的メチル化導入活性は、2分割したH19 ICR断片(1.7kb&1.2kb)の内、1.7kbの断片にのみ存在すること、(3)母親由来アリル特異的メチル化からの保護活性には、1.7kbと1,2kbの両領域が必要であることが明らかになった。将来的に、本研究で見出された活性の責任DNA配列や責任タンパク質を同定することにより、H19 ICRの刷り込みメチル化機構を解明する上で非常に有益な情報を得られることが期待される。

小鼠 Igf2/H19 基因座内的 H19 ICR（印记控制区）区域是典型的基因组印记位点，经历父系等位基因特异性 DNA 甲基化修饰（印记甲基化）。人们普遍认为印记甲基化是在生殖细胞形成过程中建立的。然而，我们实验室之前的研究表明，即使在受精后也可以建立印记甲基化。本研究旨在阐明这种“受精后印记甲基化建立机制”，并阐明区分每个等位基因来源的亲本性别的“标记”，以及参与转化为H19的DNA ICR甲基化状态。目的是搜索序列信息。今年，我们主要对前一年创建的多个携带各种突变H19 ICR片段的YAC（酵母人工染色体）-YgM（转基因小鼠）品系进行DNA甲基化分析。使用Southern印迹法和亚硫酸氢盐测序法分析的结果，(1)H19 ICR片段保留了在连接的异源DNA片段(λDNA)上引起受精后印记甲基化的活性；(2))父本等位基因；特异性甲基化诱导活性由 H19 测定在 ICR 片段（1.7kb 和 1.2kb）中，仅存在 1.7kb 片段，并且（3）1.7kb 和 1.2kb 区域都是针对母体等位基因特异性甲基化的保护活性所必需的。未来，希望通过鉴定与本研究中发现的活性有关的DNA序列和蛋白质，我们将能够获得对于阐明H19 ICR Ru的印迹甲基化机制非常有用的信息。