運動による骨格筋の適応変化範囲を規定するエピジェネティック機構の追究

慢性的な運動によるH3K27me3分布の変化と遺伝子応答性の関係、それらの残存についてマウス骨格筋を用いて検討した。4週間のトレッドミル走運動トレーニング後、運動に対して発現増加応答する遺伝子領域においてヒストンバリアントH3.3、H3K27me3、H3K4me3の増加が認められた。単発の運動に対するこれら遺伝子の発現応答を調べた結果、トレーニング群において特に顕著な発現増加が起こった。H3K27me3とH3K4me3の両方が付加されることにより、遺伝子発現応答性が亢進したものと考えられる。4週間のトレッドミル後、同期間トレーニングを中止した場合、ヒストンバリアントH3.3、H3K27me3、H3K4me3全ての分布が非トレーニング群と同レベルまで低下し、単発の運動に対しても遺伝子発現応答しなくなった。この結果から、今回の運動プロトコールで生じたヒストン分布ならびに遺伝子応答性変化は運動トレーニングを中止すると消失することが明らかである。また、これらヒストン修飾変化がヒストンバリアントH3.3の分布量と同様の動きを示したことから、運動による遺伝子領域へのヒストンH3.3挿入が運動誘発性ヒストン修飾とその維持に関与していることも示唆された。

慢性的な運動によるH3K27me3分布の変化と遺伝子応答性の関係、それらの残存についてマウス骨格筋を用いて検討した。4週間のトレッドミル走運動トレーニング後、運動に対して発現増加応答する遺伝子領域においてヒストンバリアントH3.3、H3K27me3、H3K4me3の増加が認められた。単発の運動に対するこれら遺伝子の発現応答を調べた結果、トレーニング群において特に顕著な発現増加が起こった。H3K27me3とH3K4me3の両方が付加されることにより、遺伝子発現応答性が亢進したものと考えられる。4週間のトレッドミル後、同期間トレーニングを中止した場合、ヒストンバリアントH3.3、H3K27me3、H3K4me3全ての分布が非トレーニング群と同レベルまで低下し、単発の運動に対しても遺伝子発現応答しなくなった。この結果から、今回の運動プロトコールで生じたヒストン分布ならびに遺伝子応答性変化は運動トレーニングを中止すると消失することが明らかである。また、これらヒストン修飾変化がヒストンバリアントH3.3の分布量と同様の動きを示したことから、運動による遺伝子領域へのヒストンH3.3挿入が運動誘発性ヒストン修飾とその維持に関与していることも示唆された。