2022 Fiscal Year Final Research Report
Epigenetic regulation of ERV-driven enhancer in germline development
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21K15108
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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Basic Section 44020:Developmental biology-related
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | エピゲノム / 精子形成 / 内在性レトロウイルス / KRAB-Zincフィンガー / A-MYB / エンハンサー / レトロトランスポゾン / 転写制御 |
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| Outline of Final Research Achievements |
Endogenous retrovirus (ERV) is reminiscence of ancestral retroviral infection to host germline cells and now account for ~10% of mammalian genome. Our recent study showed that specific type of ERVs act as meiotic enhancers and drive species-specific germline transcriptomes. In this study, we investigated epigenetic regulatory machinery for ERV enhancers during mouse spermatogenesis, and found that (1) KRAB-ZFPs which exclusively expressed in spermatogonial stage, act as repressors of ERV enhancer; (2) After the mitosis-to-meiosis transition, ERVs acquire enhancer activity in a A-MYB and its binding partners-dependent manner. Besides, based on IP-MS using a A-MYB specific antibody, our current study also has provided molecular resource by which to define key factors regulating progression of spermatogenesis, with A-MYB transcription factor.
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| Free Research Field |
発生生物学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
一般的にERVsは、転移活性による変異原性のために体細胞系列では抑制的エピゲノム修飾によって強固に抑制されている。本研究の遂行によって、精子形成過程においてはKRAB-ZFPならびにA-MYBの発現を介した宿主の緻密な制御機構によって、特定のERVsは種特異的な転写活性調節を担う減数分裂期特異的なエンハンサーとしての役割を担うことが明らかになった。現在まで、多様な生物種の精子形成過程において種特異的な遺伝子が多く発現し、受精時における異種間の交雑を防ぐことが報告されているが、本課題によって明らかにしたERVエンハンサーとその制御機構は、この精子形成特有の転写制御機構の理解に貢献する。
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