siRNAライブラリーを用いた刷り込み遺伝子発現調節分子の同定

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ゲノム刷り込みはエピジェネティクスの代表的現象で、一対の対立遺伝子において一方の親由来の遺伝子のみが発現する。複数の刷り込み遺伝子がドメインを作り、ドメイン内の刷り込み調節領域(ICR)に付けられた刷り込みマークに基づき遺伝子発現が決定されている。しかし、その遺伝子発現調節機構はほとんど未解明のままである。本研究では、ヒト疾患に関連する11p15.5のKIP2/LIT1刷り込みドメインに着目し、刷り込み遺伝子の発現制御機構の解明を目的とする。1.刷り込み調節分子の同定:KIP2/LIT1ドメインの刷り込み破綻を単純な表現型(GFPの蛍光や薬剤耐性)で判定できる細胞を作製し、この細胞にsiRNAライブラリーを感染させ、表現型の変化で刷り込み破綻細胞を選別する。選別した刷り込み破綻細胞からsiRNAベクターを回収後、塩基配列を決定し、ゲノムデータベースを検索して刷り込み破綻を引きおこした候補遺伝子を同定する。また、non-coding RNAであるLIT1遺伝子の転写物を様々な長さで発現するような細胞を作製し、刷り込み破綻の有無を解析して、刷り込み調節分子としての可能性を検証する。上記目的のために、細胞系構築に必要なベクター合計5種類を作製した。現在、これらのベクターを細胞に導入している。2.新規刷り込みマークの同定:F1マウス由来線維芽細胞を用いたクロマチン免疫沈降法(ChIP法)によりICRのヒストンH3K9、H3K27、H4K20のモノ、ジ、トリメチル化について解析した。その結果、H3K20のモノメチル化のみが父アレルに優位に存在することが判明した。ヒストンH3のメチル化は遺伝子抑制のマークであり、父アレル上ではLit1を除く他の刷り込み遺伝子は抑制されていることから、H3K20モノメチル化がドメイン内の刷り込み遺伝子の発現を抑制するマークである可能性が示唆された。