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

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。

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。