受精後刷り込みメチル化によるゲノム機能制御の普遍性とその進化的意味の検証

• 研究課題/領域番号: 19KK0384
• 研究種目: 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(A))
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 遺伝・染色体動態
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 松崎 仁美 筑波大学, 生命環境系, 助教 (50436242)
• 研究期間 (年度): 2021 – 2023
• 研究課題ステータス: 完了 (2024年度)
• 配分額: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
• キーワード: エピジェネティクス / DNAメチル化 / ゲノム刷り込み

研究開始時の研究の概要

これまで我々は、「ゲノム刷り込み」制御を受けるマウスIgf2/H19遺伝子座において、DNAメチル化に加えて他のエピゲノム修飾が生殖細胞で付加されることが、受精後のアレル特異的DNAメチル化の維持に必要であることを見出してきた。本研究では、同メカニズムの制御候補因子ノックアウトマウスを用いて網羅的解析を国際共同研究により行い、刷り込み遺伝子全般における普遍性とレトロトランスポゾン・エピアリル制御との関連性について、明らかにする。

研究成果の概要

マウスIgf2/H19刷り込み遺伝子座において、親の生殖細胞に由来するエピジェネティック修飾をもとに、受精後アレル特異的にDNAメチル化を獲得する「受精後刷り込みメチル化」活性を見いだし、正常発生に必須の遺伝子発現調節機構であることを明らかにしてきた。この世代を越えたエピジェネティックな情報伝達について、制御の分子メカニズムと、他の刷り込み遺伝子座における保存性を国際共同研究により解析した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

哺乳類の正常発生を保障するエピジェネティックな経世代遺伝子発現制御メカニズムを明らかにできる生物学的重要性と、ヒトのゲノム刷り込み病の発症原因究明の足がかりとなる社会的意義を有する。近年、環境要因によって親世代に生じるエピジェネティックな変化が子世代に与える影響にも注目が集まっているが、経世代制御における共通性の探索へも発展が期待できる。