レーザーイオン化飛行時間型質量分析装置を用いたDNA脱メチル化酵素の単離と解析

DNAのメチル化は発生・インプリンティング・X染色体不活性化などの過程において重要な役割を担っていることが知られている。DNAメチル化はDNMTと呼ばれるCpGへのメチル基転移酵素によって行われる。一方、受精直後には精子由来ゲノムの速やかな脱メチル化が起こる。脱メチル化は、細胞の分化などの過程においても生じるが、その生物学的重要性および分子機構は不明である。本研究では、脱メチル化の生物学的重要性とその分子機構を解明することを目的とし、interleukin-2のプロモーター解析を行なった。Mouse naive T cellのIL-2 promoterは高度にメチル化しているが、抗原刺激によって脱メチル化される。Human na ve T cellのIL-2 promoterも刺激により1箇所のCpGサイトが脱メチル化されることが明らかとなった。IL-2非産生細胞では当該CpGはメチル化されていること、逆にJurkatのようなIL-2産生細胞では非メチル化状態にあることから、当該サイトのメチル化がIL-2の転写に影響するものと予想された。そこで、Jurkat細胞のゲノム上の当該CpGサイトにpromoter targeting hsRNAi法を用いてメチル基を導入した。その結果、IL-2の産生はまったく認められなくなった。この結果は、human IL=2遺伝子がたった1箇所のCpGメチル化により制御されていることを示した最初の研究であり、脱メチル化の生物学的重要性をしめしたものである。ある。また、ゲノム上に1つのメチル基を導入し、遺伝子を制御した世界初の例である。今後、本手法を応用することによって遺伝子治療などにおいて新たな道が開けるものと期待される。

DNAのメチル化は発生・インプリンティング・X染色体不活性化などの過程において重要な役割を担っていることが知られている。DNAメチル化はDNMTと呼ばれるCpGへのメチル基転移酵素によって行われる。一方、受精直後には精子由来ゲノムの速やかな脱メチル化が起こる。脱メチル化は、細胞の分化などの過程においても生じるが、その生物学的重要性および分子機構は不明である。本研究では、脱メチル化の生物学的重要性とその分子機構を解明することを目的とし、interleukin-2のプロモーター解析を行なった。Mouse naive T cellのIL-2 promoterは高度にメチル化しているが、抗原刺激によって脱メチル化される。Human na ve T cellのIL-2 promoterも刺激により1箇所のCpGサイトが脱メチル化されることが明らかとなった。IL-2非産生細胞では当該CpGはメチル化されていること、逆にJurkatのようなIL-2産生細胞では非メチル化状態にあることから、当該サイトのメチル化がIL-2の転写に影響するものと予想された。そこで、Jurkat細胞のゲノム上の当該CpGサイトにpromoter targeting hsRNAi法を用いてメチル基を導入した。その結果、IL-2の産生はまったく認められなくなった。この結果は、human IL=2遺伝子がたった1箇所のCpGメチル化により制御されていることを示した最初の研究であり、脱メチル化の生物学的重要性をしめしたものである。ある。また、ゲノム上に1つのメチル基を導入し、遺伝子を制御した世界初の例である。今後、本手法を応用することによって遺伝子治療などにおいて新たな道が開けるものと期待される。