Regulatory mechanisms of human IG-DMR in knock-in mice

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K18403
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Integrative animal science; Human genetics
• Research Institution: National Center for Child Health and Development
• Principal Investigator: Hara Satoshi 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, システム発生・再生医学研究部, 研究員 (80739582)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ゲノムインプリント / Dlk1-Dio3ドメイン / IG-DMR / ゲノム編集 / ヒト-マウス配列置換

Outline of Final Research Achievements

We generated knock-in mice, in which a tandem repeat array sequence in IG-DMR was replaced with its corresponding sequence in human. The mice with paternally inherited replaced allele showed variable methylation levels at the paternal IG-DMR. Chromatin immunoprecipitation showed that the transcription co-factor TRIM28, which is essential for the maintenance of DNA methylation at the locus, was enriched around paternal IG-DMR. These results suggest that successful recruitment of TRIM28 is associated with maintenance of the methylation status of paternal IG-DMR.

Free Research Field

エピジェネティクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

IG-DMRの欠失は、重篤な小児遺伝疾患であるKagami-Ogata症候群およびTemple症候群の原因となることから、IG-DMRによって周辺の遺伝子が制御されることが重要と考えられている。この領域はマウスを用いてその分子メカニズムが研究されてきたが、一方でヒトIG-DMRが生体内で周辺の遺伝子を制御する機構はいまだに不明な点が多い。本研究で得られた結果から、IG-DMRによる遺伝子発現制御機構のヒト-マウス間での違いを理解することでKagami-Ogata症候群およびTemple症候群の病態解明に貢献できると考えられる。