個体発生能に関わる始原生殖細胞の核内基盤の解明

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これまでの研究より形成直後の始原生殖細胞において、ゲノムワイドにMe2H3K9が脱メチル化ならびに、その直後にMe3H3K27の高メチル化が誘導されることを明らかにしてきた。本研究ではこのようなゲノムワイドなクロマチン修飾の再構成が誘導される時期の転写活性、細胞周期を詳細に解析した。リン酸化ポリメラーゼを特異的に認識する抗体を用いた免疫染色の結果、Me2H3K9が脱メチル化を受けてから、Me3H3K27の高メチル化が誘導される時期において、グローバルに転写が抑制されることが明らかとなった。また始原生殖細胞の数を形成期から生殖隆起への定着期において詳細に測定したところ、始原生殖細胞はゲノムワイドなクロマチン修飾の再構成が誘導される時期は、ほとんど増殖していないことが分かった。そこで、BrdUの標識アッセイを行ったところ始原生殖細胞は一過性にDNA複製が抑制されていること、また細胞周期のマーカー分子に対する抗体を用いた免疫染色の結果、G2アレストを起こしていることが明らかとなった。本研究により、1)PGCsは形成直後にG2 arrestを起こす。2)グローバルな転写抑制が誘導される。3)Me2H3K9の脱メチル化が複製非依存的に誘導される。4)Me3H3K27の高メチル化が誘導される。5)細胞増殖が再開される。以上のことが明らかとなった。また、ゲノムワイドなクロマチン修飾の再構成が誘導される時期に始原生殖細胞が消失するNanos-3欠損マウスにおけるクロマチン修飾の再構成、細胞周期、転写抑制を解析した結果、G2アレストが解除されていることが明らかとなった。