精子形成時におけるTESSP遺伝子クラスターのクロマチン構造と機能解析

本研究は精巣特異的に発現するTessp-2, -3, -4クラスター遺伝子を用いて、減数分裂過程における遺伝子発現調節機構とプロテアーゼの役割を明らかにするものである。25年度は主に発現解析について研究を進めた。Tessp-2, -3, -4はクラスターを形成しており、精巣特異的に発現していたことから、その特異的な発現が共通のメカニズムによって制御されているのかどうかを調べた。そこでDNase I Hypersensitive site (HS) Mappingという方法を用い、転写調節に関わっている可能性のある領域を探索した。その結果、6つのHSがTesspクラスター周辺に存在しており、そのうちの3つはTesspを発現している細胞特異的に存在することが分かった。さらにそれらのHSやTesspプロモーターのH3K9acやH3K4me3レベルを減数分裂の各ステージにおいて調べた結果、HS Viという領域がTesspプロモーターと非常に似通った修飾パターンを示した。そこでTesspクラスターの各領域とHS VIとの相互作用を3C assayにより検証した。その結果、精巣と肝臓とで比較したところ、Tessp-2の上流領域とHS VIとの相互作用が精巣生殖細胞でのみ観察された。さらに減数分裂の段階を追ってその相互作用を検出した結果、精母細胞特異的に相互作用していることが分かった。Tessp-2の発現は一次精母細胞より開始するので、この相互作用がTessp-2の転写開始に関わっている可能性が強く示唆された。精子形成中には様々な遺伝子が時期特異的に発現し、この精密なプロセスをコントロールしている。しかし、その特異的な発現がどのように制御されているのかは未だに明らかにされておらず、本研究はそのメカニズムの一端を解明するものであると考えられる。

本研究は精巣特異的に発現するTessp-2, -3, -4クラスター遺伝子を用いて、減数分裂過程における遺伝子発現調節機構とプロテアーゼの役割を明らかにするものである。25年度は主に発現解析について研究を進めた。Tessp-2, -3, -4はクラスターを形成しており、精巣特異的に発現していたことから、その特異的な発現が共通のメカニズムによって制御されているのかどうかを調べた。そこでDNase I Hypersensitive site (HS) Mappingという方法を用い、転写調節に関わっている可能性のある領域を探索した。その結果、6つのHSがTesspクラスター周辺に存在しており、そのうちの3つはTesspを発現している細胞特異的に存在することが分かった。さらにそれらのHSやTesspプロモーターのH3K9acやH3K4me3レベルを減数分裂の各ステージにおいて調べた結果、HS Viという領域がTesspプロモーターと非常に似通った修飾パターンを示した。そこでTesspクラスターの各領域とHS VIとの相互作用を3C assayにより検証した。その結果、精巣と肝臓とで比較したところ、Tessp-2の上流領域とHS VIとの相互作用が精巣生殖細胞でのみ観察された。さらに減数分裂の段階を追ってその相互作用を検出した結果、精母細胞特異的に相互作用していることが分かった。Tessp-2の発現は一次精母細胞より開始するので、この相互作用がTessp-2の転写開始に関わっている可能性が強く示唆された。精子形成中には様々な遺伝子が時期特異的に発現し、この精密なプロセスをコントロールしている。しかし、その特異的な発現がどのように制御されているのかは未だに明らかにされておらず、本研究はそのメカニズムの一端を解明するものであると考えられる。