2007 Fiscal Year Annual Research Report

DNAメチル化を介した、精巣幹細胞から前駆細胞への運命決定制御機構の解析

Research Project

Project/Area Number	18051014
Research Institution	Yokohama City University
Principal Investigator	大保和之 Yokohama City University, 医学研究科, 准教授 (70250751)
Keywords	生殖細胞 / 幹細胞 / エピジェネティクス / メチル化 / ゲノム / 細胞分化
Research Abstract	これまで、他の組織幹細胞と同じように、精巣の幹細胞も、より未分化な細胞に発現している分子などを検索し、これを指標に幹細胞の同定、純化を行う試みが成されてきた。その結果、Oct4,Neurogenin3,PLZFなどの新たな分子マーカーが明らかになった。一方、昨今の急速な方法論の進展により、高次の遺伝子発現制御の視点から、クロマチンの様々な修飾を認識する抗体が次々に樹立され、さらにはクロマチン免疫沈降法などにより、より詳細な解析が可能となった。本研究では、この2つの成果を融合し、精巣幹細胞に特徴的クロマチン修飾構造があるか否か、あるとしたらどのようなものであるかを明らかにする研究である。主にNeurogenin3を指標とした解析によれば、精巣の幹細胞は比較的低メチル化を示し、denovoのDNAメチル基転移酵素を発現しない細胞集団であることがわかってきた。また、H3Me2K9といった抑制性のヒストン修飾も認められなかった。一方、ポリコム遺伝子群が修飾するH3Me3K27といった修飾は、分化度に関わらず変化が無かった。ゲノム局所における、これら修飾の変化を検証するために、クロマチン免疫沈降法を用いて、主にc-Kit遺伝子周辺を検索したところ、c-Kitを発現する以前からクロマチンはオープンになっているとともに、発現の必要がない遺伝子の発現調節領域には、H3Me3K27の修飾が強く認められた。このように、精巣幹細胞に特徴あるクロマチン修飾が認められることが明らかとなった。今後、これらの修飾の変化を手がかりに、ゲノムワイドで検証を行う必要があると考えられる。さらには、その修飾がもたらす幹細胞活性に対する影響の生物学的意義についても、さらなる解析が必要であると考えられた。