雌雄の生殖細胞の性分化を推進させるクロマチンリモデリング複合体の解析

促进男性和女性生殖细胞性分化的染色质重塑复合物的分析

基本信息

批准号：
22K06046
负责人：
木村透
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kitasato University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

生殖は、生命を定義づける生命現象の一つである。有性生殖を行う生物では、雌雄特異的な配偶子（精子と卵）を産生することで、次世代にゲノムおよびエピゲノム情報を継承する。従って、生殖細胞の性分化機構の解明は、生命科学において、特にその中でも、発生生物学・生殖医療において、極めて重要な研究課題である。哺乳類では、胎仔期において、性的に未分化な始原生殖細胞が、メスでは一次卵母細胞へ、オスでは前精原細胞へ分化することで、性分化が開始する。我々は、SWI/SNFクロマチンリモデリング複合体を欠損したマウスの始原生殖細胞では、雌雄両方の生殖細胞において、この性特異的な分化が正常に開始しないという知見を発表してきた。本研究課題では、「SWI/SNFクロマチンリモデリング複合体が、メスでは減数分裂関連遺伝子群、オスではde novo DNAメチル化関連遺伝子群からポリコーム抑制複合体を除去し、次いで、これらの標的遺伝子群への雌雄特異的な転写因子のAccessibilityを上昇させることで、性特異的な転写リプログラミングを誘導する」というモデルを検証する。この研究を通して、メスの性分化を推進する転写因子（STRA8やMEIOSIN）が誘導される機構や、これらの転写因子が標的遺伝子（減数分裂関連遺伝子）を活性化する機構を解明する。さらに、オスにおいては、性分化を推進する転写因子がいまだに同定されていないが、その候補となる転写因子の生理的および分子生物学的な機能を解析することで、オスへの性分化を開始させる分子機構を明らかにする。

繁殖是定义生命的生活现象之一。在繁殖性的生物中，基因组和表观基因组信息通过产生男性女性特异性配子（精子和卵子）遗传到下一代。因此，阐明生殖细胞性别分化的机制是生命科学中极为重要的研究主题，尤其是在发育生物学和生殖医学中。在哺乳动物中，在胎儿阶段，性未分化的原始生殖细胞分化为女性的原发性卵母细胞，并在男性的植物前细胞中分化为植物前细胞，从而导致性别分化。我们已经发表了发现，在缺乏SWI/SNF染色质重塑络合物的小鼠原始生殖细胞中，这种性别特异性分化通常在男性和女性的生殖细胞中都不始于。该研究主题研究了一个模型，其中“ SWI/SNF染色质重塑络合物从女性中的减数分裂相关基因组中删除了PolyComb抑制性复合物，在男性中，NOVO DNA甲基化基因组中的NOVO DNA基因组，然后通过增加男性 - 富有性妇女特异性转录群的可访问性，从而诱导性别特定的转录重编程。通过这项研究，我们将阐明诱导女性性别分化的转录因子（Stra8和Meiosin）的机制，以及这些转录因子如何激活靶基因（减数分裂相关基因）。此外，尽管通过分析候选转录因子的生理和分子生物学功能，尚未在男性中尚未确定驱动性分化的转录因子，但阐明了将性分化为雄性的分子机制。