ゲノム再プログラム化へのヒストン変異体置換による大規模クロマチン再構成の関与

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受精前後における遺伝子発現再プログラム化のメカニズムを明らかにするため、受精前後におけるヒストンH3変異体(H3.1およびH3.3)の挙動に注目して研究を行った。そのため、Flagタグ付きヒストンH3.1およびH3.3のトランスジェニックマウス作成し、卵形成および初期発生過程におけるヒストン変異体の挙動変化をFlagタグに対する抗体を用いた免疫染色法によって明らかにすることを試みた。まず、H3.3のトランスジェニックマウスの作成に成功し、卵成長、減数分裂中の卵、そして受精後の初期胚におけるH3.3を調べたところ、卵成長中にH3.3はクロマチンに取り込まれており、その状態は、減数分裂中にも維持されていた。ところが、受精直後に雌性前核からH3.3は急激に消失していた。このことは、活性化した遺伝子の制御領域付近のクロマチンに多く存在し、遺伝子発現のマーカーとなっていると考えられているH3.3が、受精直後にグローバルに消失することにより、それまでの分化した細胞である卵の遺伝子発現パターンをリセットし、受精後の全能性のある胚での新しい遺伝子発現プログラムの開始を可能にしているものと考察される。すなわち、H3.3の消失が遺伝子発現の再プログラム化に関与していることが示唆された。現在、遺伝子発現を抑制するヒストン修飾が多く入るH3.1のトランスジェニックマウスも作成中であり、H3.3と同様の解析を行い、クロマチンを構成する際のヒストン変異体同士の関連についても検討を加える予定である。