Effect of retrotransposon, MuERV-L, on cell differentiation in early mouse embryos

Class III レトロトランスポゾン(ERVL)は哺乳類で広く保存されているレトロトランスポゾンであり、マウスにおいては特に初期胚で強く発現することが分かっている。また、ERVLはマウス2細胞期胚において様々な遺伝子とのキメラ転写産物となって転写されることが明らかになっている。昨年度までの研究で、公開されているRNA-seqデータを再解析することによって、ERVL とのキメラmRNA として発現するヒストン修飾酵素であるSmyd3、Prmt6およびKdm4cをすでに同定している。令和3年度は一昨年度と同様に、主としてPrmt6のキメラ転写産物について解析を行った。本研究では、マウス受精卵を用いて絶対定量PCRを行い、2細胞期後期胚においてERVLとPrmt6のキメラmRNAが多く発現していたのに対し、より分化の進んだ胚盤胞では通常の転写開始領域から発現するPrmt6が多いことを明らかにした。また、通常のPRMT6タンパク質(PRMT6CAN)の分子量は42kDaであるが、2細胞期後期に発現するERVLとPrmt6のキメラmRNAでは翻訳開始コドンが56アミノ酸分上流に移行することによって約48kDaのPRMT6タンパク質（PRMT6MT2B2）が翻訳されることがわかった。さらに、マウス2細胞期胚の片方の割球でPRMT6MT2B2または通常のPRMT6CANを過剰発現させたところ、PRMT6MT2B2を過剰発現させた場合のみ胎児系列細胞への寄与率が有意に増加した。これらの結果から、ERVLが哺乳類の進化の過程で既存の遺伝子の上流に挿入されることでキメラmRNAを作り出し、翻訳開始コドンを上流に移行させて異なるタンパク質を生み出してきたことが示された。現在、これらの結果について学術論文を投稿準備中である。

Class III レトロトランスポゾン(ERVL)は哺乳類で広く保存されているレトロトランスポゾンであり、マウスにおいては特に初期胚で強く発現することが分かっている。また、ERVLはマウス2細胞期胚において様々な遺伝子とのキメラ転写産物となって転写されることが明らかになっている。昨年度までの研究で、公開されているRNA-seqデータを再解析することによって、ERVL とのキメラmRNA として発現するヒストン修飾酵素であるSmyd3、Prmt6およびKdm4cをすでに同定している。令和3年度は一昨年度と同様に、主としてPrmt6のキメラ転写産物について解析を行った。本研究では、マウス受精卵を用いて絶対定量PCRを行い、2細胞期後期胚においてERVLとPrmt6のキメラmRNAが多く発現していたのに対し、より分化の進んだ胚盤胞では通常の転写開始領域から発現するPrmt6が多いことを明らかにした。また、通常のPRMT6タンパク質(PRMT6CAN)の分子量は42kDaであるが、2細胞期後期に発現するERVLとPrmt6のキメラmRNAでは翻訳開始コドンが56アミノ酸分上流に移行することによって約48kDaのPRMT6タンパク質（PRMT6MT2B2）が翻訳されることがわかった。さらに、マウス2細胞期胚の片方の割球でPRMT6MT2B2または通常のPRMT6CANを過剰発現させたところ、PRMT6MT2B2を過剰発現させた場合のみ胎児系列細胞への寄与率が有意に増加した。これらの結果から、ERVLが哺乳類の進化の過程で既存の遺伝子の上流に挿入されることでキメラmRNAを作り出し、翻訳開始コドンを上流に移行させて異なるタンパク質を生み出してきたことが示された。現在、これらの結果について学術論文を投稿準備中である。