Ovol2遺伝子群を介したマウス生殖細胞系列分岐メカニズムの解明

始原生殖細胞 (Primordial Germ Cells ; PGCs)形成過程において、BMPおよびWNTシグナルは必要不可欠である。これまでの研究において、これら 2つのシグナルの下流で機能する可能性のあるOvol遺伝子群に着目し、これらの遺伝子群はPGCsへの分岐を促進する因子であり、Ovol2が主にこの分岐に機能することを解明した。前年度では、OVOL2のゲノム上のターゲット領域を高感度に検出することのできるクロマチン免疫沈降シーケンス (ChIP-seq)をおこなうため、ES細胞での条件検討をおこなった。この検討をふまえ、今年度は体外誘導系をもちいて、始原生殖細胞に分化する段階の細胞においてChIP-seqをおこなった。興味深いことに、OVOL2が直接結合するターゲット領域の中に、始原生殖細胞形成に必須の転写因子であるBlimp1の既知のエンハンサー領域が含まれていた。OVOL2がこのエンハンサー領域に結合して転写を制御しているかを検証するため、ルシフェラーゼアッセイをおこなったところ、Ovol2遺伝子のうち転写活性ドメインを有するOvol2bが存在するときにのみ転写上昇が認められた。また、ChIP-seqの結果、上皮間葉転換を促進する転写因子が多数含まれていた。がんなどでは報告されているOvol2遺伝子のうち転写抑制ドメインをもつOvol2aによる上皮間葉転換の抑制が、生殖細胞への分化においても機能していることが示唆された。ルシフェラーゼアッセイをおこなったところ、Ovol2a存在下でのみ有意な転写抑制が観察された。上皮間葉転換を促進する転写因子をノックアウトしたところ、始原生殖細胞形成において、多能性関連因子の発現上昇がみられた。これらのことから、Ovol2aが始原生殖細胞形成において、上皮間葉転換を抑制することで、多能性の再獲得に寄与することが示された。

始原生殖細胞 (Primordial Germ Cells ; PGCs)形成過程において、BMPおよびWNTシグナルは必要不可欠である。これまでの研究において、これら 2つのシグナルの下流で機能する可能性のあるOvol遺伝子群に着目し、これらの遺伝子群はPGCsへの分岐を促進する因子であり、Ovol2が主にこの分岐に機能することを解明した。前年度では、OVOL2のゲノム上のターゲット領域を高感度に検出することのできるクロマチン免疫沈降シーケンス (ChIP-seq)をおこなうため、ES細胞での条件検討をおこなった。この検討をふまえ、今年度は体外誘導系をもちいて、始原生殖細胞に分化する段階の細胞においてChIP-seqをおこなった。興味深いことに、OVOL2が直接結合するターゲット領域の中に、始原生殖細胞形成に必須の転写因子であるBlimp1の既知のエンハンサー領域が含まれていた。OVOL2がこのエンハンサー領域に結合して転写を制御しているかを検証するため、ルシフェラーゼアッセイをおこなったところ、Ovol2遺伝子のうち転写活性ドメインを有するOvol2bが存在するときにのみ転写上昇が認められた。また、ChIP-seqの結果、上皮間葉転換を促進する転写因子が多数含まれていた。がんなどでは報告されているOvol2遺伝子のうち転写抑制ドメインをもつOvol2aによる上皮間葉転換の抑制が、生殖細胞への分化においても機能していることが示唆された。ルシフェラーゼアッセイをおこなったところ、Ovol2a存在下でのみ有意な転写抑制が観察された。上皮間葉転換を促進する転写因子をノックアウトしたところ、始原生殖細胞形成において、多能性関連因子の発現上昇がみられた。これらのことから、Ovol2aが始原生殖細胞形成において、上皮間葉転換を抑制することで、多能性の再獲得に寄与することが示された。