ゴノサイトにおけるDNAメチル化機構

生殖细胞中的DNA甲基化机制

• 批准号: 16K07199
• 负责人: 永森 一平
• 金额: $ 3.16万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-01 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16K07199/
• 关键词: piRNA; MIWI2; H3K4me2; Gonocyte; spermatogonia; エピジェネティクス; DNAメチル化; 生殖細胞; ヒストン修飾; PIWI

本研究課題における目的は生殖細胞特異的な小分子RNAであるpiRNA（PIWI-interacting RNA）が、どの様にしてDNAメチル化を導入しているか、その分子機構を解明することにある。我々の研究室では、piRNAと結合したMIWI2（Mouse PIWI2）複合体が、piRNA依存的なDNAメチル化に必須の役割を担っていることを見出してきた。又、他の研究室から、piRNA依存的なDNAメチル化は、piRNAとは独立してDNAがメチル化される領域よりも遅れて獲得されることが報告されている。以上のことから、piRNA依存的にDNAがメチル化される領域には、一過的にDNAメチル化を阻害する機構が存在し、これらを消去することが、MIWI2-piRNA複合体の役割であると考え、研究を行ってきた。DNAのメチル化を阻害する機構として、H3K4me2（4番目のリシンがジメチル化されたヒストンH3）が知られている。前年度までに、DNAメチル化が完了している出生後の精原細胞では、このH3K4me2の局在が認められなかったが、MIWI2欠損精原細胞では多くのH3K4me2が検出された。これらのH3K4me2の増加は、piRNA依存的なDNAメチル化が獲得される胎仔期ゴノサイトにおいて、もともと多く局在していたものが消去されなかったのか、あるいはその逆にゴノサイトから出生後の精原細胞にかけて、MIWI2が無いことによって、H3K4me2が異常に増加してきたのか、この点の検証を行った。そのために、piRNA依存的なDNAメチル化が獲得されてないが、piRNAとは独立したDNAメチル化は確認されている胎仔期16日齢のゴノサイトを回収し、H3K4me2抗体を用いたChIP-seqを行った。その結果、H3K4me2はDNAがメチル化されない領域とpiRNA依存的にDNAがメチル化される領域に多く局在していた。この結果から、piRNA依存的なDNAメチル化が若干遅れて獲得されるのは、DNAメチル化を阻害するH3K4me2が多く局在しているからであり、これらの消去がMIWI2-piRNA複合体の役割であることが示唆された。

The purpose of this study is to understand the molecular mechanisms involved in the introduction of PIWI-interacting RNA into germ cells. Our laboratory has identified piRNA-binding MIWI2 (Mouse PIWI2) complexes that are required for piRNA-dependent DNA sequencing. In addition, his research laboratory reported that piRNA was independent of DNA. The above mentioned miRNA dependent DNA is isolated from each other. The miRNA dependent DNA is isolated from each other. The miRNA 2-miRNA complex is isolated from each other. The mechanism of DNA fragmentation is known as H3K4 me2. In the past year, DNA damage has been completed. After birth, spermatogonia have been identified. MIWI2 has been damaged. Spermatogonia has been detected. The increase of H3K4me2 and piRNA-dependent DNA culture was obtained during the fetal period, and the increase of H3K4me2 and piRNA-dependent DNA culture was detected in the postnatal spermatogonia. PiRNA dependent DNA sequencing was performed on the 16th day of gestation. As a result, H3K4me2 DNA is in the domain of piRNA dependence. DNA is in the domain of piRNA. As a result, piRNA-dependent DNA complexes were isolated from H3K4me2 by several methods, and the MIWI2-piRNA complex was isolated from H3K4me2 by several methods.

项目成果

MIWI2-mediated H3K4me2 demethylation for piRNA dependent DNA methylation

MIWI2 介导的 H3K4me2 去甲基化导致 piRNA 依赖性 DNA 甲基化

• 发表时间: 2017
• 作者: 7.Kojima-Kita;K.;Kuramochi-Miyagawa;S.;Ogonuki;N.;Ogura;A.;Hasuwa;H.;Akazawa;T.;Inoue;N.;Nakano;T.;Ippei Nagamori
• 通讯作者: Ippei Nagamori

胎生期雄性生殖細胞におけるDNAメチル化導入機構の解析

胚胎雄性生殖细胞DNA甲基化导入机制分析

• 发表时间: 2016
• 作者: 永森一平;小林久人;城本悠介;西村徹;山岸令奈 宮川さとみ;河野友宏;仲野徹
• 通讯作者: 仲野徹

MIWI2 as an Effector of DNA Methylation and Gene Silencing in Embryonic Male Germ Cells

• DOI: 10.1016/j.celrep.2016.08.027
• 发表时间: 2016-09-13
• 期刊: CELL REPORTS
• 影响因子: 8.8
• 作者: Kojima-Kita, Kanako;Kuramochi-Miyagawa, Satomi;Nakano, Toru
• 通讯作者: Nakano, Toru