不活性X染色体のヘテロクロマチン化に関わるトランス因子

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11672249
• Research Institution: Research Center for Molecular Genetics, Hokkaido University
• Principal Investigator: 吉田 郁也 北海道大学, 遺伝子実験施設, 助手 (90240275)
• Keywords: マウス / 不活性X染色体 / ヘテロクロマチン / アセチル化 / XIST RNA / microcell fusion / 細胞雑種 / ヒト

Research Abstract

哺乳類雌体細胞に2本あるX染色体のうち一方は胚発生初期に転写活性を失いヘテロクロマチンを形成する。この不活性X染色体のへテロクロマチン化に関わる遺伝子の単離を目指して以下の解析を行った。
ヒト不活性X染色体を単独でマウス繊維芽細胞中に保持する雑種細胞CF150を用いた観察から、マウス細胞中でのヒト不活性X染色体は、(1)核膜周縁部に局在するSex chromatin bodyを形成できず、(2)そのヒストンH4は他のマウス染色体と同レベルにアセチル化され、(3)XIST RNAのX染色体上での局在性も失われる。CF150のヒト不活性X染色体をマイクロセル融合法でヒト細胞に導入すると、いずれの異常も正常に復帰することから、マウス細胞には欠けているヒト特異的因子がこれらの形質の呈示に関わることが示唆された。(1)〜(3)の異常が単独の遺伝子によって支配されているならば、全てのヒト染色体を一本ずつCF150細胞に導入することで異常が相補されると考え、染色体移入実験を行った。
現在までに第9番染色体を除く全ての染色体の移入に成功した。9番染色体の全長を保持するクローンは未だ得られていない。活性X染色体に関しては、この染色体が活性HPRTを持つため、CF150細胞の不活性X染色体が失われる傾向があり解析をやや難しくしている。以上のような問題点はあるものの、ヒストンの低アセチル化と、XIST RNAの染色体局在の回復を指標にスクリーニングを行い、複数の染色体がアセチル化の低下を僅かにもたらすことを明らかにした。このため低アセチル化をもたらす因子は複数あると想定して、更に解析を進めている。XIST RNAの局在に関しては候補染色体をほぼ決定できたと考えており、このクローンから候補染色体が失われた際に局在が消失するかなどの検証を行っている。

Research Products

• [Publications] Matsui., H., et al.,: "Molecular and biochemical characterization of a serine proteinase predominantly expressed in the medulla oblongate and cerebellar white matter"The Journal of Biological Chemistry. 275. 11050-11057 (2000)
• [Publications] Wei, G., et al., : "Chromosomal assignment of a novel human gene D40"Nucleic Acids Symp. Ser.. 42. 71-72 (1999)
• [Publications] Kimura, A., et al.,: "Structure and localization of the mouse prolyl oligopeptidase gene"The Journal of Biological Chemistry. 274. 24047-24053 (1999)