マラリア原虫におけるde novoヘテロクロマチン設立機構の解明

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本研究テーマは、熱帯熱マラリア原虫Plasmodium falciparumの培養株を用いて、エピジェネティックな発現制御を受ける生殖分化因子AP2-Gの遺伝子座におけるヘテロクロマチン構築機構の解明を目標としている。2022年度は、人工染色体を基盤としたレポーターアッセイによって明らかとなったAP2-G遺伝子プロモーター領域(AP2-G 5')のヘテロクロマチン化誘導機能について、より詳細な分子機構にせまる解析を行った。CRISPR/Cas9を用いたゲノム編集によってAP2-G遺伝子座のヘテロクロマチン領域を全て除去した株（AP2-Gdel株）に、様々な長さのAP2-G 5'を蛍光マーカー遺伝子mNGの上流に連結したレポーターコンストラクトを導入した。これらの導入株それぞれについて、ヘテロクロマチンのマーカーであるH3K9me3（3重メチル化ヒストンH3）に対する抗体を用いたクロマチン免疫沈降（ChIP）アッセイを行い、AP2-G 5'のどの部分にヘテロクロマチン化誘導機能があるかを探索した結果、H3K9me3を誘導する最小領域（サイレンサー）配列を同定することに成功した。さらにこのサイレンサー配列について、コンディショナルに配列を削除するデリーションアッセイを行ったところ、サイレンサーの5'、3’領域にそれぞれH3K9me3の維持と確立の機能分担があることがわかった。本成果はマラリア原虫のH3K9me3を基盤としたヘテロクロマチン化が配列因子によって確立・維持されることを初めて示したものである。