インプリンティング異常症エピ変異の病態およびDNAメチル化維持機構の解明

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片親性発現するインプリンティング遺伝子の発現異常は、インプリンティング異常症 (ID) を引き起こす。インプリンティング遺伝子の発現は、インプリンティング領域内のメチル化可変領域 (DMR) により制御される。DMR のメチル化異常であるエピ変異はID を引き起こすが、その機序は不明である。また、エピ変異症例の一部には複数のDMR の脱メチル化を示すmultilocus imprintingdisturbance (MLID) 陽性例が存在するが、MLID原因遺伝子変異が同定されるのは少数である。本研究は、我々が集積しているIDs 症例の生体試料を用いた解析によりID のエピ変異およびMLIDに対する病態解明研究と、近接性標識法(Proximity labeling: PL) を用いて既知のDMR メチル化維持因子とともに働く新規タンパクを同定する基礎研究から構成される。病態解明研究では、新しく同定されたDMR メチル化維持因子であるZNF445 および既知メチル化維持因子遺伝子変異が影響するDMRを検討し、臨床像と関連を調べる。次いで、ZNF445 だけが結合するMEG3/DLK1:IG-DMR の脱メチル化により生じるTemple 症候群(TS14) エピ変異にZNF445遺伝子変異もしくはZNF445 結合領域の構造異常が関連するかを全ゲノムシーケンスで検討する。基礎研究では、DMR メチル化維持に必須のZFP57, ZNF445, KAP1 の近傍に存在するタンパクをPL にて抽出し、LC-MS/MS でスクリーニングし、これらのタンパクが片親性にDMR に結合するかを、母由来のみのゲノムに由来するマウスES細胞 (parthenogenesis ESCs) でのChIP 解析で確認し、DMR メチル化維持に関係する新規共役因子を同定する。