Role of epigenome regulation for pluripotency transition from naive to primed state

表观基因组调控对多能性从幼稚状态到引发状态转变的作用

• 批准号: 22K06253
• 负责人: 遠藤 充浩
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kumamoto 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06253/
• 关键词: 多能性; エピジェネティクス; ポリコーム; 転写因子; 多能性幹細胞; 分化; 発生; マウス; 幹細胞

マウスES細胞において、転写因子Dppa2とポリコーム群Pcgf6は共に、新規DNAメチル化の標的遺伝子（Germline遺伝子、Dux及び一部の発生関連遺伝子)に結合することが分かった。この遺伝子群におけるDNAメチル化レベルが、Dppa2欠損で増加し、Pcgf6欠損で減少するが、Dppa2/Pcgf6両欠損ではこれらの影響がキャンセルされて、野生型に近いレベルに戻ることが分かった。新規DNAメチル化酵素Dnmt3bの結合様式もDNAメチル化レベルと同様の変化を示した。一方、Dppa2欠損・Pcgf6欠損・Dppa2/Pcgf6両欠損ES細胞における、これら遺伝子の発現レベルとH3K4me2/3修飾レベルの変化は、DNAメチル化レベルと逆相関を示した。Dppa2はCompass-like/MLL2複合体と結合しており、この複合体の構成因子WDR5の結合レベルもH3K4me2/3修飾レベルと同様の変化を示した。Dppa2欠損・Pcgf6欠損・Dppa2/Pcgf6両欠損ES細胞の分化能を評価するため、これらにmCherry蛍光タンパクを導入後、野生型マウス胚盤胞に注入して、ES細胞が生着したキメラ胚の解析を行った。その結果、Dppa2欠損ES細胞またはPcgf6欠損ES細胞が生着した胚は胎生13.5-14.5日の時点で発生異常を示したが、Dppa2/Pcgf6両欠損ES細胞が生着した胚の大半が胎生13.5-14.5日の時点でほぼ正常であった。以上より、Dppa2とPcgf6が、Compass-like/MLL2複合体の拮抗的な制御を介して、新規DNAメチル化の標的遺伝子におけるH3K4me2/3修飾とDNAメチル化修飾のレベルを適切に維持しており、この拮抗的制御がES細胞のdevelopmental potentialに重要であることが明らかになった。

ES cells contain DNA, Dppa2 and Pcgf6, which bind to target genes (Germline genes, Dux, and some genetic-related genes). The DNA of the gene subgroup was reduced, the Dppa2 deficiency was increased, the Pcgf6 deficiency was decreased, the Dppa2/Pcgf6 deficiency was decreased, and the wild-type deficiency was decreased. The new DNA fusion enzyme Dnmt3b binding pattern shows the DNA fusion pattern. One side, Dppa2 loss, Pcgf6 loss, Dppa2/Pcgf6 loss ES cells, H3K4me2/3 modification, DNA transformation, inverse correlation. Dppa2 Compass-like/MLL2 complex and binding, the composition of the complex WDR5 and binding, H3K4me2/3 modification and transformation of the same Dppa2 Defective, Pcgf6 Defective, Dppa2/Pcgf6 Defective, ES Cell Differentiation Ability Evaluation After mCherry light is introduced, wild-type ES cells are injected, ES cells are generated and embryos are analyzed. Dppa2/Pcgf 6 defective ES cells developed embryos at 13.5-14.5 days and developed abnormally. Dppa2/Pcgf6 defective ES cells developed embryos at 13.5-14.5 days. The above, Dppa2, Pcgf6, Compass-like/MLL2 complex antagonistic control medium, new DNA modification target gene, H3K4me2/3 modification DNA modification target gene, appropriate maintenance, antagonistic control ES cells developmental potential important.

项目成果

Dppa2/4-PRC1.6による新規DNAメチル化標的遺伝子の制御

Dppa2/4-PRC1.6 对新 DNA 甲基化靶基因的调控

• 发表时间: 2022
• 作者: 遠藤充浩;岡野正樹;丹羽仁史
• 通讯作者: 丹羽仁史