2022 Fiscal Year Annual Research Report
セントロメアDNAメチル化が保証する生殖細胞発生システムの検証
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19K05956
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
山崎 大賀 北里大学, 北里大学メディカルセンター, 上級研究員 (90524231)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | DNAメチル化 / セントロメア / ペリセントロメア / エピゲノム編集 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マウスにおいて多くの体細胞におけるセントロメアのDNAメチル化は高メチル化状態である一方、精子や卵子などの生殖系例の細胞では低メチル化状態となる事が知られている。しかし、生殖細胞におけるセントロメアのDNA低メチル化が生殖細胞形成や胚発生にどのように機能しているのかは明らかにされていない。本研究は生殖細胞におけるDNA低メチル化が、胚発生におけるどのようなプロセスに機能しているのか解明する事を目的としている。これまでマウスにおけるDNAメチル化酵素3種類全てを欠損したES細胞（Dnmt TKO ES細胞）を用いて、セントロメアまたはペリセントロメアのDNAメチル化を特異的に亢進させる事が可能なエピゲノム編集の実験系を構築した。本年はこの系をマウス初期胚発生過程に応用し、セントロメアのDNAメチル化を高メチル化状態に亢進した受精卵の胚発生について検証を行った。Dnmt TKO ES細胞を用いた検証ではセントロメアへのDNAメチル化導入に伴い、細胞周期のG2期停止が認められたが、受精卵においても同様に胚発生の停止が生じた。興味深いことに、受精卵における発生停止が生じる細胞周期はG2期であり、DNAメチル化を欠損したES細胞と同様の現象が生じた。胚発生の停止に際して導入したDNAメチル化に依存したクロマチン構造の変化が発生するかどうかについて、DNA損傷、ヒストン修飾異常の観点から今後検証を行っていく予定である。
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