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ヒストン修飾による母性エピゲノム遺伝機構の解明

通过组蛋白修饰阐明母体表观基因组遗传机制

基本信息

批准号：
20J21541
负责人：
林凌也
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Tokyo Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

Mammalian DNA transfer mechanism, DNA transfer mechanism In recent years, the mother and child have been modified by H3K27 me3, and the mother and child have been modified by H3 K27 me3. The possibility of DNA modification is new to mammals due to environmental factors. This is the most important aspect of the organization's understanding. In recent years, mammalian eggs have been modified to show the distribution of somatic cells. The egg specific distribution is mainly due to the establishment of DNA replication and egg formation. The cell cycle is characterized by synthesis, substitution, and egg specificity. This paper reviews the influence of H2A on the development of maternal health. The distribution of H2A in G V phase was analyzed by using the method of ChIP-seq. H2A, H2A.X and TH2A are distributed globally and H2A.Z is domain-specific. H2A.Z has a special design, including H3K4ME3. H2A.Z is the most important factor in the growth of the egg. H2A.Z.1 and H2A.Z.2 are egg specific double KO(DKO). Now, the analysis of DKO, phenotype and influence of DKO are evaluated.