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. As mentioned above, the relationship between Dppa2 and Pcgf6, the antagonistic control of the Compass-like/MLL2 complex, and the target gene of the new DNA encapsulation, the H3K4me2/3 modification and the DNA encapsulation modification can be properly maintained, and it is clear that this antagonistic control of ES cells is important for the developmental potential of ES cells.

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