受精後の遺伝子発現プログラムにおけるヒストン変異体の機能解析

受精后基因表达程序中组蛋白变异的功能分析

• 批准号: 19J12119
• 负责人: 船屋 智史
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J12119/
• 关键词: ヒストン変異体; マウス初期胚; 遺伝子発現プログラム

本研究では1、2細胞期の遺伝子発現プログラムの制御機構の解明を最終目標とし、クロマチン構造を介して遺伝子発現制御に関与する因子としてヒストン変異体、特にコアヒストンH3とリンカーヒストンH1変異体に着目し解析を行った。H3変異体であるH3.1/3.2について申請者の先行研究より1から2細胞期のクロマチン構造変化に関与することが明らかとなっている。そこで本年度ではH3.1/3.2が1から2細胞期の遺伝子発現変化に影響を与えるかどうかについて調べたところ、H3.1/3.2をノックダウンした2細胞後期の胚では本来1細胞期で発現し、2細胞後期で発現が抑制される発現パターンを示す遺伝子群やLINE1を含む遺伝子間領域からの転写が十分に抑制されていなかった。これらH3.1/3.2が直接遺伝子発現変化に関与するかどうかについて調べるため、公共のデータベースを用いて2細胞後期におけるH3.1/3.2のゲノムワイドな局在パターンについて調べたところ、1細胞期で発現し2細胞後期で発現が抑制される遺伝子群の発現制御領域において、1から2細胞後期において他の発現パターンを示す遺伝子群と比較して、より多くH3.1/3.2が局在していた。リンカーヒストン変異体について申請者の先行研究より1から2細胞期のクロマチン構造に関与することが明らかとなっている。本年度はH1fooに加えて別のH1変異体であるH1aに着目し解析を行った。受精後のH1aの機能解析を行うため、H1aのノックアウトマウスを作成した。今後はこのKOマウスを用いて、1から２細胞期のクロマチン構造変化、および初期発生におけるH1aの関与について解析を行う予定である。以上より、ヒストン変異体であるH1とH3は1から２細胞期におけるクロマチン構造変化に関与し、このクロマチン構造変化はこの時期の遺伝子発現変化の一部に関与していることが示唆された。

在这项研究中，最终目标是阐明1和2细胞阶段基因表达程序的机制，并通过关注组蛋白突变体，尤其是核心组蛋白H3和接头组蛋白H1突变体来进行分析，作为通过染色质结构中涉及基因表达控制的因素。申请人先前的研究表明，H3突变体H3.1/3.2参与1至2细胞阶段的染色质结构变化。因此，在今年，我们研究了H3.1/3.2是否影响1至2个细胞阶段的基因表达变化，并发现在撞击H3.1/3.2的两细胞胚胎中，来自包括line1的基因间区域的转录未得到足够的抑制。为了调查H3.1/3.2是否直接参与基因表达变化，我们使用公共数据库研究了H3.1/3.2的全基因组的定位模式，H3.1/3.2在2细胞阶段的后期阶段进行了H3.1/3.2的研究，发现H3.1/3.2在一个基因组的表达控制区域中比在一个cell阶段的表达控制区域中局部得多，该基因组的表达阶段是在一个cell阶段表达，并在一个晚期表达阶段表达了与其他基因相比，与其他基因相比，与其他基因相比，与其他基因相比。申请人先前的研究表明，接头组蛋白突变体在1-2个细胞阶段参与染色质结构。今年，除H1FOO外，我们还专注于另一个H1突变体H1a，并分析了它。为了对受精后进行H1a的功能分析，创建了H1a敲除小鼠。将来，我们将使用这些KO小鼠分析1-2个细胞阶段中染色质结构的变化以及H1A参与早期发育的变化。从上面，提出组蛋白突变体H1和H3参与1至2细胞阶段的染色质结构变化，并且在此期间，这种染色质结构变化涉及基因表达的一部分变化。

项目成果

マウス着床前初期発生における遺伝子発現プログラムへのヒストン変異体 H3.1/3.2 の関与

组蛋白变体 H3.1/3.2 参与早期小鼠植入前发育过程中的基因表达程序

• 发表时间: 2020
• 作者: Yanai Shogo;Baba Takashi;Inui Kai;Miyabayashi Kanako;Han Soyun;Inoue Miki;Takahashi Fumiya;Kanai Yoshiakira;Ohkawa Yasuyuki;Choi Man Ho;Morohashi Ken-ichirou;船屋智史,青木不学
• 通讯作者: 船屋智史,青木不学

マウス1細胞期胚のクロマチン構造へのリンカーヒストン変異体の関与

连接组蛋白变体参与小鼠单细胞胚胎染色质结构

• 发表时间: 2019
• 作者: 船屋智史;青木不学
• 通讯作者: 青木不学

マウス 1 細胞期胚の緩いクロマチン構造へのリンカーヒストン変異体 H1foo の関与.

连接组蛋白变体 H1foo 参与小鼠单细胞胚胎的松散染色质结构。

• 发表时间: 2019
• 作者: 船屋智史;青木不学
• 通讯作者: 青木不学

受精後の遺伝子発現プログラムへのヒストン変異体H3.1/H3.2 の関与

组蛋白变体 H3.1/H3.2 参与受精后基因表达程序

• 发表时间: 2020
• 作者: 船屋智史;青木不学
• 通讯作者: 青木不学

Involvment of linker histone variants in mouse oogenesis

连接组蛋白变体参与小鼠卵子发生

• 发表时间: 2019
• 作者: Funaya S;Kawabata Y;Aoki F
• 通讯作者: Aoki F