生殖細胞運命決定をエピジェネティック修飾により制御するSall4遺伝子の機能解析

• Project/Area Number: 22770220
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Developmental biology
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 山口 泰華 熊本大学, 発生医学研究所, COEリサーチアソシエイト (90448522)
• Project Period (FY): 2010 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2011: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2010: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: 生殖細胞 / Sall4 / マウス / PGC / 細胞運命決定 / エピジェネティック修飾

Research Abstract

マウス生殖細胞は、幹細胞維持に関わる"germ cell program"遺伝子群の再活性化と、体細胞分化を誘導すると考えられる"somatic cell program"遺伝子群の発現抑制を伴って形成される。我々は、生殖前駆細胞において転写調節因子であるSall4を特異的に欠損させると、"germ cell program"遺伝子群陽性の生殖細胞は形成されるが、それらの生殖細胞では、"somatic cell program"遺伝子群の抑制がおこらず、やがて細胞死をおこすことを見いだした。Sall4欠損ES細胞のin vitro分化系を用いて解析をおこなった結果、1)"somatic cell program"遺伝子であるHoxA1の遺伝子座にSall4が結合すること、2)Sall4欠損ES細胞では、HoxA1の発現上昇が認められること、3)、伽ノの遺伝子のプロモーター領域のヒストンの低アセチル化状態がSall4欠損ES細胞の胚様体では維持されていないこと、4)HoxA1の遺伝子座には、"somatic cell program"の抑制に必須の役割を担っていることが知られているPrdm1も結合し、その結合はSall4依存的に増強されることを明らかにした。Sall4は、Prdm1のみならず、ヒストン脱アセチル化酵素群とも複合体を形成した。以上のことから、生殖細胞形成過程においてSall4が、Prdm1を含む抑制因子群を標的遺伝子座に誘導することにより、エピジェネティックな修飾変化を促進させ、"somatic cell program"遺伝子群の発現抑制を制御していると考えられた。

Research Products

• [Journal Article] Translocon-associated protein subunit Trap-γ/ Ssr3 is required for vascular network formation in the mouse placenta (2011)
  • Author(s): Yamaguchi, et al
  • Journal Title: Developmental Dynamics Volume: 240 Issue: 2 Pages: 394-403
  • DOI: 10.1002/dvdy.22528
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Impact of WNT signaling on tissue lineage differentiation in the early mouse embryo (2011)
  • Author(s): Tanaka SS
  • Journal Title: Dev.Growth Differ. Volume: 53 Issue: 7 Pages: 843-856
  • DOI: 10.1111/j.1440-169x.2011.01292.x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Translocon-associated protein subunit Trap-Y/Ssr3 is required for vascular network formation in the mouse placenta. (2011)
  • Author(s): Yamaguchi YL
  • Journal Title: Developmental Dynamics Volume: 240 Pages: 394-403
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Loss of Lhx1 activity impacts on the localization of primordial germ cells in the mouse. (2010)
  • Author(s): Tanaka SS
  • Journal Title: Developmental Dynamics Volume: 239(11) Pages: 2851-2859
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Sall4 is required for the suppression of somatic gene program during mouse germ cell specification (2011)
  • Author(s): Yamaguchi, et al
  • Organizer: 第44回日本発生生物学会
  • Place of Presentation: 沖縄(沖縄コンベンションセンター)
  • Year and Date: 2011-05-20
• [Presentation] Sall4 is a crucial transcriptional regulator for mouse primordial germ cell specification. (2010)
  • Author(s): Yamaguchi YL
  • Organizer: 第43回 日本発生生物学会年会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館(京都府)
  • Year and Date: 2010-06-21