精子細胞分化・初期発生とエピジェネシス

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本研究の目的は、(A)精子細胞クロマチン構造に関与する遺伝子の網羅的クローニングと、得られた新規核タンパク質の機能解析、また既知のクロマチンタンパク質と各産物の相互作用、それらがもたらすクロマチン構造変化と遺伝子発現、(B)そのクロマチン状態に裏打ちされた精子細胞分化と、受精後の発生を保障する精子クロマチン構造の役割を明らかにすることである。昨年までに我々は新規精子細胞核特異的遺伝子Haspin,Rosbin,HANP1 HILS1をクローニングした。それら遺伝子の生化学的解析からHaspinは核カイネース、Rosbinは特異的DNA配列に結合する転写調節因子、HANP1,HILS1は精子細胞特異的ヒストンH1様蛋白質であることを明らかにした。これらの遺伝子破壊マウスを作成し、解析を行った結果、HANP1遺伝子欠失マウスは、精子形成にのみ異常が見られ雄性不妊になることが明らかとなった。精子核はDNAとそれを折りたたむプロタミン蛋白質によって形成される。HANP1遺伝子は体細胞型クロマチンから精子クロマチン形成への置き換わりに必須であることが明らかとなった。HANP1欠失による雄性不妊はICSIによってレスキューできることから、遺伝情報は影響を及ぼさないことまた、HANP1遺伝子の欠失は他の遺伝子発現には影響を及ぼさなかった。