2009 Fiscal Year Annual Research Report
精細胞形成過程における性染色体不活性化のエピジェネティック制御メカニズム
| Project Area | The germline: its developmental cycle and epigenome network |
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20062014
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
古関 明彦 The Institute of Physical and Chemical Research, 免疫器官形成研究グループ, グループディレクター (40225446)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柴原 慶一 国立遺伝学研究所, 総合遺伝研究系, 准教授 (20263098)
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| Keywords | マウス / 減数分裂 / HP1_γ / セントロメア / ヘテロクロマチ / ヒストン修飾 |
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| Research Abstract |
セントロメアは、有糸分裂だけでなく減数分裂にあたっても重要な機能を果たす。減数分裂前期における相同染色体同士のペアリングは、セントロメアあるいは傍セントロメアヘテロクロマチン(PCH)の会合を介して開始されると考えられている。この会合が十分におこらないと、それに引き続く対合と組み換えもおこらないことがヒストンH3K9トリメチル化酵素であるSuvhl/h2欠損マウスを用いた解析から示された。このことから、PCHにおけるH3K9トリメチル化は、ペアリングに必須であることが示された。しかしながら、H3K9トリメチル化がどのように読み取られるのかは未知であった。ヘテロクロマチンタンパク-1(HP1_γ)は、体細胞セントロメアのヘテロクロマチン領域に局在するタンパクとして同定されたものであるが、減数分裂前期を通じてもPCHに局在する。HP1_γを欠損したマウスは雌雄ともに不妊となるが、その過程ではパキテン期における不十分な対合や異常な対合がおこる。また、HP1_γはヒストンH3K9のトリメチル化を認識し、それをH3K9ジメチル化に変換するのに必要なことが明らかになった。H3K9のトリメチル化がおこらない変異マウスでもジメチル化がおこらない変異マウスにおいても、HP1_γを欠損したマウスと同様の表現型が見られたことから、H3K9トリメチル化->HP1_γ->H3K9ジメチル化が引き続いておこるカスケードが、染色体の正常な対合の維持に必要であることが明らかになった。HP1_γやH3K9ジメチル化が欠損すると、減数分裂前期の初期におこるセントロメアのクラスタリングが障害されることが明らかになった。
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