2004 Fiscal Year Annual Research Report
胚発生におけるゲノムDNAメチル化の機能と調節機構
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15080212
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
岡野 正樹 独立行政法人理化学研究所, 哺乳類エピジェネティクス研究チーム, チームリーダー (50360863)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹林 慎一郎 独立行政法人理化学研究所, 哺乳類エビジェネティクス研究チーム, 研究員 (50392022)
小田 昌朗 独立行政法人理化学研究所, 哺乳類エビジェネティクス研究チーム, 研究員 (10391905)
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| Keywords | エピジェネティクス / DNAメチル化 / Dnmt3a / Dnmt3b / マウス / 胚発生 / 栄養外胚葉 / ES細胞 |
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| Research Abstract |
DNAメチル化は、細胞分裂を超えて次の細胞世代に伝達しうる遺伝子発現制御機構、すなわちエピジェネティクス分子機構のひとつであり、細胞分化能の調節や組織特異的遺伝子発現の維持など、個体発生の多くの局面で重要な役割を果たすと考えられている。哺乳類初期胚および生殖細胞系列において、ゲノム全体のDNAメチル化は、脱メチル化と新たなDNAメチル化パターン形成(de novoメチル化)によって、大規模に再編成される。初期胚におけるde novoメチル化活性は、時期特異的に発現するDNAメチル化酵素Dnmt3aおよびDnmt3bによって制御される。Dnmt3a/Dnmt3bダブルノックアウト(DKO)マウスでは、初期胚におけるde novoメチル化活性が消失し、体節形成期(胎生8日目)で発生停止することが明らかになっていた。DKOマウス胚体において分化マーカー遺伝子発現を解析したところ、本来転写不活性化されている栄養外胚葉細胞特異的遺伝子が異所的に発現していた。胚体外組織である胎盤を構成する栄養外胚葉系列は、桑実胚期において将来胚体を構成する内部細胞塊系列と分かれる。通常、内部細胞塊由来であるES細胞は、栄養外胚葉細胞に分化しにくいことが知られている。分化マーカー遺伝子発現、細胞形態、細胞DNA量解析から、分化誘導したDKO ES細胞は、栄養外胚葉細胞へ効率よく分化することが示唆された。我々は、初期胚におけるDNAメチル化動的制御の役割の一つは、哺乳類胚発生における最初の細胞分化である胚体-胚体外細胞系列分化の形質維持ではないかと考え、研究を進めている。
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