Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
受精卵が全能性を発揮するためには、卵の形成段階から遺伝子発現の正確性が担保されていなければならない。これにはDNAやヒストンの化学修飾を介したエピゲノム制御が深く関わっている。ヒストンH3の9番目リジン (H3K9) のメチル化修飾は転写の抑制マークである。H3K9メチル化は修飾を付加する酵素 (Writer)と修飾を除去する酵素 (Eraser)によって可逆的に制御され、これらの拮抗した活性が修飾の量的な調整の鍵となる。本研究では、Eraser/Writerの両面の視点から母性H3K9メチル化のバランスの重要性を明らかにし、全能性プログラムに資するH3K9メチル化の制御基盤を浮き彫りにする。
受精卵が全能性を発揮するためには、その前の卵の形成段階から遺伝子発現の正確性が担保されていなければならない。これにはDNAやヒストンの化学修飾を介したエピゲノム制御が深く関わっている。ヒストンH3の9番目リジン (H3K9) のメチル化修飾は転写の抑制マークである。本申請課題では、H3K9脱メチル化EraserのうちJmjd1aとJmjd1bに注目し、これらの初期胚の発生における母性因子としての機能を解析した。前年度までに、Jmjd1a/b-KO卵を野生型精子と体外受精させると、1細胞期に細胞質のblebbingを起こし、2細胞期以降の発生が遅延し胞胚期まで到達しないことから、母性のJmjd1a/bが初期胚に必須であることが明らかになっていた。今年度は、この表現型の原因がJmjd1aのH3K9脱メチル化活性に依存するか明らかにする目的で、Cre存在下でJmjd1aまたはJmjd1a(H1122A) (酵素活性欠失変異体) をRosa26遺伝子座に発現するマウスを作出し、母性Jmjd1a/b-KO胚の遺伝学的レスキュー実験を行った。その結果、野生型Jmjd1aを発現した時のみ母性Jmjd1a/b-KO胚の発生がレスキューされたことから母性Jmjd1aの酵素活性が必須であることが示唆された。さらにJmjd1aが必要な時期が卵形成過程と受精後のどちらか（あるいは両方か）を明らかにする目的で、Jmjd1a mRNAの卵子へのインジェクション実験を行った。結果、細胞質のblebbingは外来のJmjd1a発現によりレスキューされたが、胚盤胞への発生率は回復しなかった。この結果から、Jmjd1a/b-KOの影響の作用点が、受精前の卵母細胞と受精後の細胞質の両方にあることが示唆された。
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2021 2020
All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results, Peer Reviewed: 3 results, Open Access: 3 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 3 results)
Biol Reprod.
Volume: in press Issue: 4 Pages: 875-886
10.1093/biolre/ioab011
Stem Cell Reports
Volume: 15 Issue: 2 Pages: 424-438
10.1016/j.stemcr.2020.06.013
120007146093
Science
Volume: 370 Issue: 6512 Pages: 121-124
10.1126/science.abb6430
