クロマチン制御因子Ｍａｍｏによる極細胞中における遺伝子発現制御機構の解析

染色质调节因子 Mamo 分析极细胞基因表达调控机制

• 批准号: 13J10063
• 负责人: 平 誠司
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Konan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J10063/
• 关键词: ショウジョウバエ; 生殖細胞; zinc-finger; クロマチン

生殖細胞系列の細胞中では、vasa遺伝子 (vas)が特異的に発現することが知られており、vasの発現を活性化する制御機構には不明な点が多い。本研究ではショウジョウバエ母性因子Mamoによるvasの発現活性化制御の分子機構の解明を目的として解析を行った。これまでに、MamoのC2H2型Znフィンガードメイン (MZD) がvas遺伝子座のイントロンにある配列と直接結合することを明らかにした。また、野生型と比較してMZD強制発現胚中では、MZD結合領域周辺でヒストンH3K27のアセチル化のレベルが高くなることが分かった。 さらに、H3K27のアセチル化に関与するCBPとMZDが遺伝学的に相互作用することが明らかになった。これらのことから、MZDがCBPといったヒストン修飾酵素と相互作用し、vasの発現を制御する可能性が考えられる。次に、vas遺伝子座のイントロンにあるMZD結合領域がvasの発現活性化に必要なのかを調べるために、CRISPR/Cas9システムを用いてMZD結合領域を欠失した系統を作製した。その結果、MZD結合領域を欠失した胚中では、生殖細胞中における内在性vasの発現が野生型に比べて有意に低下することが明らかになった。このことから、vas遺伝子座にあるMZD結合領域がvasの発現活性化に必要なエレメントであることが示唆される。次にMZDがvas遺伝子以外の遺伝子の発現に影響を与えるのかを解析するために、野生型胚とMZD強制発現胚を用いてRNA-seq解析を行った。その結果、減数分裂関連遺伝子であるc(3)G遺伝子の発現量が、野生型胚に比べてMZD強制発現胚中で増加することが示唆された。そこで、c(3)G遺伝子の発現量を解析した結果、野生型胚と比べてMZD強制発現胚中ではc(3)G遺伝子の発現量が有意に増加することが分かった。このことから、c(3)G遺伝子の発現もvasと同様にMZDによって発現活性化を制御されることが示唆される。

In germ cell series, vasa genes (vas) are found to be specific, and there are many unknown control mechanisms for vas gene activation. The aim of this study was to elucidate the molecular mechanisms for the activation of the maternal factor Mamo. For example, Mamo and C2H2-type Zn (MZD) can be directly combined with the Vas gene. MZD stress development embryos in comparison with wild type, MZD binding domain perimeter, H3K27 and H3K27 H3K27 and CBP are closely related to each other. The possibility of MZD modifying enzyme interaction and inhibition of vas production is examined. MZD binding domain is required for activation of vas. CRISPR/Cas9 binding domain is required for system control. As a result, the MZD binding domain is absent in the embryo and in the germ cell, and the intrinsic vas are present in the wild-type. MZD binding domain is necessary for the activation of vas. The effects of MZD on the development of genes other than vas genes were analyzed by RNA-seq analysis for wild-type embryos and MZD stressed embryos. The results showed that meiosis related gene expression was higher in wild-type embryos than in MZD stressed embryos. The results of the analysis of the expression of c(3)G gene showed that the expression of c(3)G gene in wild-type embryos was intentionally increased compared with that in MZD stressed embryos. At this point, the discovery of c(3)G genes is similar to the control of MZD discovery activation.

项目成果

ショウジョウバエ生殖細胞の分化促進に関わるヒストン修飾とその制御

组蛋白修饰及其调控参与促进果蝇生殖细胞的分化

• 发表时间: 2013
• 作者: 向 正則;平 誠司;新谷 恵魅;小林 悟
• 通讯作者: 小林 悟

ショウジョウバエ母性因子Mamoの標的となる減数分裂関連遺伝子の探索

寻找果蝇母体因子 Mamo 靶向的减数分裂相关基因

• 发表时间: 2014
• 作者: 平 誠司;藤原 真人;中村 翔一;小林 悟;向 正則
• 通讯作者: 向 正則

ショウジョウバエ母性因子MamoのC2H2 Zn-fingerドメインの機能解析

果蝇母体因子 Mamo C2H2 Zn 指结构域的功能分析

• 发表时间: 2013
• 作者: 藤原 真人;平 誠司;向 正則
• 通讯作者: 向 正則

Genetically encoded system to track histone modification in vivo.

• DOI: 10.1038/srep02436
• 发表时间: 2013
• 期刊: SCIENTIFIC REPORTS
• 影响因子: 4.6
• 作者: Sato, Yuko;Mukai, Masanori;Ueda, Jun;Muraki, Michiko;Stasevich, Timothy J.;Horikoshi, Naoki;Kujirai, Tomoya;Kita, Hiroaki;Kimura, Taisuke;Hira, Seiji;Okada, Yasushi;Hayashi-Takanaka, Yoko;Obuse, Chikashi;Kurumizaka, Hitoshi;Kawahara, Atsuo;Yamagata, Kazuo;Nozaki, Naohito;Kimura, Hiroshi
• 通讯作者: Kimura, Hiroshi

ショウジョウバエ母性因子Mamoと共同して作用するピストン修飾酵素の解析

与果蝇母体因子 Mamo 协同作用的活塞修饰酶的分析

• 发表时间: 2013
• 作者: 平 誠司;藤原 真人;小林 悟;向 正則
• 通讯作者: 向 正則