2023 Fiscal Year Annual Research Report
Study on the mechanism of histone H2A.Z remodeling and development of a novel reprogramming technology
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21K05978
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
三谷 匡 近畿大学, 生物理工学部, 教授 (10322265)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田辺 秀之 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 准教授 (50261178)
岡村 大治 近畿大学, 農学部, 講師 (80393263)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ヒストンH2A.Z / 脱アセチル化酵素阻害剤 / クロマチンリモデリング / 受精卵 / 体細胞核移植 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、体細胞核移植（SCNT）胚の発生能を改善するHDAC阻害剤がSCNT後のドナー細胞核からのヒストンH2A.Zの除去作用をもつことに着目し、その分子メカニズムを解明することを目的とする。
［課題Ⅰ］受精卵におけるヒストンH2A.Zの除去過程で相互作用する因子の探索と機能解析
受精後消失するH2A.ZとmacroH2Aの分解応答性の違いと、活性化後に起こる母性mRNAの翻訳やユビキチン・プロテアソーム系（UPS）によるタンパク質の分解の関与について検討した。その結果、6hpiで導入したGFP-H2A.Zはmid-2-cellで消失したが、mCherry-mH2Aは4-cell以降に消失し、H2Aバリアントにより分解応答性が異なることが示された。活性化後6時間シクロヘキシミド処理を行ってもGFP-H2A.Zの消失のタイミングは未処理区と同様であり、活性化後の母性翻訳産物はH2A.Zの除去に関与していないと考えられた。活性化後6-24時間MG132処理を行ったところ、GFP-H2A.Zの細胞質内での残留がみられなかったことから、UPSはH2A.Zの分解に関与していない可能性が示唆された。
［課題Ⅱ］ 受精卵におけるHDAC阻害剤と相互作用する因子の探索と機能解析
卵母細胞におけるHDACiの標的分子の探索から、UPSで働くDtx2とPARPsに着目し、NIH/3T3細胞と活性化卵において、HDACiがタンパク質のユビキチン化やユビキチン化の標的となるためのADP-リボシル化に及ぼす影響について検討した。その結果、(i)NIH/3T3細胞ではH2O2やSAHA処理によりリボシル化タンパク質の蓄積が認められた。一方、活性化卵ではタンパク質のリボシル化はみられなかった。(ii)NIH/3T3細胞において、SAHAによるリボシル化タンパク質の蓄積はアセチル化ヒストンの増加がみられるSAHA処理後12h、24hに先立ち6ｈからみられることから、エピジェネティックな変化に伴うリボシル化酵素の発現誘導ではなく直接的な細胞応答によることが示唆された。
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