マウス卵および初期胚における転写活性制御機構の解明

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成長中の卵母細胞(成長期卵)は活発に転写をおこない、卵特有の遺伝子発現パターンを示すが、成長を終えた成長卵になるとゲノム全体の転写反応を停止させる。その後転写を停止した状態で減数分裂を進行させ、成熟した後、受精を経て転写が再活性化される。このとき細胞の遺伝子発現パターンは初期胚特有のパターンへと変化する。このように、遺伝子発現が大規模に変化する再プログラム化には、長期間に渡る転写の停止と再活性化のプロセスを伴うことから、受精前後における転写の停止と再活性化は、遺伝子発現の再プログラム化に深く関与していると考えられる。これまでに申請者は受精前後における転写の停止および再活性化はRNA polymerase II (RNAPII)がゲノム全体から解離/結合することにより引き起こされることを明らかにした。RNAPIIは基本転写因子(GTF)を介してDNAと結合することから、GTFの活性を阻害する因子が転写の停止時の前に特異的に発現し、RNAPII-DNA間の結合を制御している可能性がある。そこで申請者はRNAシークエンスにより成長卵と成長期卵のトランスクリプトーム解析を行い、成長期卵と比較して成長卵で発現量が高い遺伝子を探索した。すると成長期卵と比較して成長卵で発現量が5倍高い遺伝子を179個見出すことができた。現在はこれらの中から発現量の高い上位30個の遺伝子を選別し、RT-PCRにより成長期卵と成長卵における実際の発現差を確認した後、成長卵に候補遺伝子のsiRNAを顕微注入し、ノックダウンを試みている。もしこの時ノックダウンされた卵の転写活性をBrUTPの取り込みにより解析し、転写活性の上昇が見られれば転写の停止因子と考えられる。