2020 Fiscal Year Annual Research Report

哺乳類の正常発生を支える非対称性DNAメチル化維持機構の解明

Publicly Offered Research

Project Area	Mechanisms underlying replication of non-genomic codes that mediate plasticity and robustness for cellular inheritance
Project/Area Number	20H05379
Research Institution	University of Tsukuba
Principal Investigator	松崎仁美筑波大学, 生命環境系, 助教 (50436242)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2022-03-31
Keywords	DNAメチル化 / エピジェネティクス / ゲノム刷り込み
Outline of Annual Research Achievements	哺乳類のゲノム刷り込み現象では、親の生殖細胞に由来するエピゲノム情報が子の遺伝子発現を調節する。本研究は、刷り込み遺伝子座において、親から受け継がれたエピゲノム情報が受精後に維持される分子メカニズムを解明することを目的とする。通常の遺伝子座では、精子や卵子に由来するエピゲノムは、受精直後のリプログラミングの過程で消去されるため、子では両親由来の遺伝子の機能に差を生じない。これに対して、ゲノム刷り込み遺伝子座では、エピゲノムの差（アリル特異的DNAメチル化修飾）が維持され続け、刷り込み遺伝子発現を引き起こす。我々は先行研究において、Igf2/H19刷り込み遺伝子座を解析した結果、さらに上位階層の（DNAメチル化以外の）エピゲノム修飾が生殖細胞から受け継がれることが、受精後初期胚におけるDNAメチル化パターンの維持に必要であることを見出した。同修飾の実体とその確立・維持を担う分子をengineered DNA-binding molecule-mediated chromatin immunoprecipitation（enChIP）法によって探索するために、2020年度は、FLAG-HAタグ付加 dCas9タンパク質と、Igf2/H19遺伝子座の刷り込み制御配列を認識するガイドRNAの発現ユニットを、ROSA26 locusに挿入したマウスES 細胞株を樹立した。さらに、同ES細胞を用いてノックインマウスを作製した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 新型コロナウイルス感染を防止するための細心の注意を払いながら研究を実施したが、当初計画内容を達成できた。
Strategy for Future Research Activity	引き続き感染拡大防止対策を取りながら、作製した遺伝子改変マウスを用いて、刷り込み制御配列における生殖細胞でのエピゲノム修飾の解析と、同配列に結合する因子の探索を進める。