2019 Fiscal Year Annual Research Report
Functional analysis of Zfp281 during early embryogenesis
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18K14717
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
石内 崇士 九州大学, 生体防御医学研究所, 助教 (80612100)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 胎盤発生 / 転写因子 / ヒストン修飾 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では遺伝学的スクリーニングにより同定した、胎盤発生制御の候補遺伝子Zfp281の機能解析を行った。特に本研究では胎盤幹細胞（TS細胞）と胎盤発生における機能を中心に解析した。免疫染色により、Zfp281はマウス初期胚において胚体組織へと分化するエピブラストと胎盤組織へと分化する胚体外外胚葉の両方で高い発現を示すことがわかった。また、胚体外外胚葉においては、未分化な集団においてZfp281の高発現がみられた。これをふまえ、TS細胞での発現パターンを調べたところ、Zfp281はTS細胞においても未分化な状態の時に高発現し、分化とともにその発現が消失することがわかった。阻害剤を用いた実験から、この発現にはFGFのシグナルが重要であることがわかった。CRISPR-Cas9によりノックアウトマウスを作製したところ、Zfp281ノックアウトマウスは胎生9日で致死であり、胚体・胚体外組織の両方で重篤な発生異常を示した。Zfp281の胎盤発生における機能を明確にするために、4Nおよび2Nキメラを用いたアッセイを行った。これにより、正常発生のためには、Zfp281の胚体外系列における発現が重要であることがわかった。次に、Zfp281ノックアウトTS細胞とともにノックアウトマウス由来の胎盤を用いたRNA-seqを行った。その結果、数百の遺伝子が発現変動を示した。ChIP-seq解析から、これらの発現変動する遺伝子のプロモーターにZfp281が結合すること、さらにZfp281結合サイトにはH3K4メチル化が集積していることがわかった。さらに、Zfp281はH3K4メチル化を担うMLL/COMPASS複合体と相互作用した。これらの研究結果は2019年度において論文発表した（Ishiuchi et al., Cell Reports 2019)。
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