ヒストン修飾による母性エピゲノム遺伝機構の解明

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哺乳類におけるエピゲノム遺伝機構は、ゲノムインプリンティングに代表されるように、配偶子由来のDNAメチル化が長らく研究されてきた。近年になり、母性ヒストン修飾のH3K27me3で制御されるヒストン型インプリンティングが新たに発見され、哺乳類においてヒストン修飾も次世代に伝達されることが明らかになった。ヒストン修飾はDNAメチル化に比べて環境に応じて変化しやすいことから、環境要因による卵ヒストン修飾の変異が哺乳類のエピゲノム遺伝に寄与する可能性が新たに示唆される。このヒストン型エピゲノム遺伝機構の理解には、卵におけるエピゲノム確立機構の知見が重要である。微量エピゲノム解析法の発達に伴い、近年では哺乳類の卵におけるヒストン修飾が体細胞と異なった特異的な分布を示すことが明らかとなった。この卵特異的分布の1つの要因として、これらがDNA複製を伴わない卵子形成過程に確立するためだと考えられる。そこで私たちは、細胞周期を通じて合成と置換が行われるヒストンバリアントが、卵特異的エピゲノム確立への役割を持つと仮説を立てた。本実験では、ヒストンH2Aバリアントの母性ヒストン修飾への影響を評価した。微量ChIP-seq法を用いて、G V期卵におけるH2Aバリアントの分布を解析した。H２A、H2A.XとTH2Aはゲノム全域に分布し、H2A.Zのみが領域特異なピークを示した。興味深いことに、H2A.Zは卵特異的なブロードドメインを含むH3K4me3と共局在していた。また、H2A.Zは卵成長に伴いゲノム中に取り込まれ、その過程もH3K4me3と共局在していた。そこでH2A.ZによるH3K4me3ドメイン確立への影響を調べるため、H2A.Z.1とH2A.Z.2の卵特異的double KO(DKO)を作成した。現在、DKOマウスの解析を行い、表現型や卵エピゲノムへの影響を評価している。