2010 Fiscal Year Annual Research Report
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21810010
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
宮野 勝 金沢大学, フロンティアサイエンス機構, 博士研究員 (50547198)
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| Keywords | 遺伝子 / ゲノム刷り込み / 発現制御 / クロマチン構造 |
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| Research Abstract |
ゲノム刷り込み現象の発現調節機構を明らかにするために、ヒトのゲノム刷り込み遺伝子であるH19をゲノム刷り込みのない鳥類細胞に移入した結果、本来抑制されるべきH19の発現が認められた。
解析の結果、その発現異常はDNAのメチル化状態の違いにより引き起こされたものではないことを明らかにした。次に、メチル化以外のエピジェネティックな変化を解析するため、H19のプロモーター領域および、その上流に存在する刷り込み調節領域(ICR)、さらにその上流領域に存在する刷り込み遺伝子のIgf2のプロモーター領域に関して、クロマチン免疫沈降法を用いて解析を行った。しかしながら、ヒストンの修飾状態は哺乳類細胞に置けるものと同様の修飾状態を維持していた。このことから、局所的なクロマチン構造の違いではなく、H19-Igf2領域におけるグローバルなクロマチン高次構造の変化が刷り込み発現異常の原因ではないかと考えた。そこで、クロマチンの高次構造を解析するために、3C(Chromosome Conformation Capture)法を用いて解析を行った。その結果、鳥類では哺乳類細胞で見られたクロマチン高次構造が形成されていないことが明らかになった。さらに、詳細に解析を行った結果、鳥類細胞ではH19のICRおよび、Igf2間で哺乳類細胞では存在が認められない小さなクロマチンループ構造が形成されてしまうことで、本来のゲノム刷り込み発現に異常が引き起こされたと考えられた。鳥類細胞においてクロマチン高次構造の違いを引き超す因子、また正常なクロマチン構造を形成させる因子群を同定するにはいたらなかったが、我々の解析により、正常なゲノム刷り込み発現には鳥類細胞には存在しない進化の過程で獲得した因子による高次クロマチン構造の形成が重要であることが示唆された。
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