2020 Fiscal Year Annual Research Report
シングルセル解析によるヒト精子エピゲノムプロフィール多様性の検討
Publicly Offered Research
| Project Area | Chromatin potential for gene regulation |
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| Project/Area Number |
19H05254
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岡田 由紀 東京大学, 定量生命科学研究所, 教授 (60546430)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 精子クロマチン / ATAC-seq / CUT&Tag |
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| Outline of Annual Research Achievements |
精子クロマチンはヒストンが脱落し、プロタミンと呼ばれるタンパク質に置換されて高度に凝縮する。精子クロマチン凝縮異常は男性不妊の一因であり、近年は精子エピゲノム変化と子供の疾病リスク増大との関連性も示唆されているが、そのクロマチン構造は未解明の点が多い。さらに精子エピゲノム変化が、精子全てで均一に起こっているのか、一部の精子集団で顕著に変化しているのか未検討である。本研究提案ではシーケンシングを用いてヒト精子クロマチンを定量することで、ヒト精子エピゲノムプロフィールの個人間および精子間多様性を明らかにすることを目的とした。
ATAC-seqとCUT&Tagによって、ドナー間における精子クロマチンの不均一性を検討した。39検体でATAC-seqを施行した結果、検体が３つのグループA/B/Cに分けられることを見出した。AとCには、体外受精前の精液分画で精製・回収（Ａ）あるいは除去（Ｃ）された検体が濃縮しており、Ｂはこれらの中間であったことから、ATAC-seqの結果は精子の品質を反映していると考えられた。CUT&Tagでは、H3K4/K27メチル化が発生関連遺伝子群に濃縮していた一方、K9メチル化はサテライトリピート領域に濃縮しており、マウス精子の知見と同じであった。ATAC-seqの結果と合わせて解析した結果、グループＣは、K4/K27メチル化に富む遺伝子領域のクロマチンが「緩んで」いることが分かった。さらにシングルセルATAC-seqを行った結果、ひと精子間で顕著な不均一性が確認できた。
以上の結果は、精子クロマチンが精子の品質を示唆する新たな指標になり得ることを示している。今後はシングルセルATAC-seqの検体数を増やして精子間の不均一性の詳細を検討する予定である。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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