クロマチン制御因子ポリコーム群による初期胚の細胞運命や分化段階の制御
Publicly Offered Research
| Project Area | Cell Community in early mammalian development |
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| Project/Area Number |
24116711
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
遠藤 充浩 独立行政法人理化学研究所, 統合生命医科学研究センター, 研究員 (40391883)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2013)
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| Budget Amount *help |
¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000)
Fiscal Year 2013: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2012: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
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| Keywords | クロマチン / ヒストン修飾 / 転写因子 / 胚性幹細胞 / 減数分裂 / 生殖細胞 / エピジェネティクス / 転写制御 / ES細胞 / 初期胚 / 発生 / 遺伝子 |
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| Research Abstract |
ヒストンH2Aに対するE3ユビキチンライゲース活性を有するポリコーム群遺伝子産物Ring1Bの作用機序の全体像を明らかにする目的で、Ring1Bと結合する分子の一つであるMBLRに注目した解析を行った。マウスES細胞においてMBLR複合体を精製し、質量分析解析を行ったところ、ポリコーム群関連因子Rybp・L3mbtl2や転写因子Mgaを含んでおり、従来のPRC1と呼ばれるポリコーム複合体とは異なる組成であった。ES細胞においてMBLRが結合するゲノム領域をChIP-seqにより調べた結果、減数分裂に関連する遺伝子の転写開始点周辺に結合し、RybpおよびMax (Mgaの結合パートナー)の結合様式と非常に強い相関があることが分かった。また、ES細胞においてMBLRを欠損させると、これら減数分裂関連遺伝子の発現が脱抑制した。MBLR欠損ES細胞において、Maxの結合様式には変化が見られなかった一方で、MBLR結合領域におけるRing1BおよびRybpの結合が消失し、モノユビキチン化H2A修飾(H2AK119u1)およびヒストンH3の27番目のリジン残基のトリメチル化修飾(H3K27me3)も消失していた。さらにES細胞でMaxの発現をノックダウンにより低下させると、MBLRの標的遺伝子への結合レベルが大きく低下し、これら遺伝子の発現が脱抑制した。MBLRの結合領域の遺伝子配列において、Max/Mgaの結合配列であるE-boxが高頻度に含まれることも分かった。以上の結果から、MBLRはES細胞においてRing1B, Rybp, Mga/Maxと共に非典型的なPRC1型ポリコーム複合体を形成し、転写因子Mga/Max依存性に減数分裂関連遺伝子へ結合し、ヒストン修飾（H2AK119u1およびH3K27me3）を介したメカニズムで標的遺伝子の転写抑制に寄与することが明らかになった。これはRing1Bが特定の転写因子と共役して働くことを示した新規の知見であり、減数分裂関連遺伝子が受ける固有の発現制御機構の一端を明らかにした点においても重要な知見である。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(12 results)
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[Journal Article] Role of SOX17 in hematopoietic development from human embryonic stem cells.2013
Author(s)
Nakajima-Takagi Y, Osawa M, Oshima M, Takagi H, Miyagi S, Endoh M, Endo TA, Takayama N, Eto K, Toyoda T, Koseki H, Nakauchi H, Iwama A.
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Journal Title
Blood.
Volume: 121
Issue: 3
Pages: 447-58
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Histone H2A Mono-Ubiquitination Is a Crucial Step to Mediate PRC1-Dependent Repression of Developmental Genes to Maintain ES Cell Identity.2012
Author(s)
Endoh M, Endo TA, Endoh T, Isono K, Sharif J, Ohara O, Toyoda T, Ito T, Eskeland R, Bickmore WA, Vidal M, Bernstein BE, Koseki H.
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Journal Title
PLoS Genet.
Volume: 8
Issue: 7
Pages: e1002774-e1002774
DOI
NAID
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Peer Reviewed
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