生殖細胞のヒストン置換に関わる因子の同定および機能解析

公募研究

研究領域	生殖細胞のエピゲノムダイナミクスとその制御
研究課題/領域番号	16H01224
研究種目	新学術領域研究(研究領域提案型)
配分区分	補助金
審査区分	生物系
研究機関	国立研究開発法人理化学研究所
研究代表者	品川敏恵国立研究開発法人理化学研究所, 眞貝細胞記憶研究室, 専任研究員 (70344041)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス	完了 (2017年度)
配分額 *注記	9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円) 2017年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円) 2016年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
キーワード	ヒストン置換 / ヒストンシャペロン / TH2A / TH2B / 生殖細胞 / ヌクレオソーム
研究実績の概要	精子形成の過程で、DNAを巻き付けていたヒストンは最終的にプロタミンに置換される。このエピゲノム変化は、ほぼゲノム全体にわたって起きる大規模なもので、機能的精子の形成に重要である。ヒストンの置換は幾つかの塩基性蛋白質への置換を経て段階的に起きるが、そのメカニズムについては不明な点が多い。私達は、体細胞のヒストンH2A/H2Bはまず、生殖細胞特異的なヒストンバリアントTH2A/TH2Bに置換される必要があり、これらを欠損したマウスではヒストンからTNPやプロタミンへの置換が進行せず、成熟精子が形成されないことを明らかにしてきた。H2A/H2Bは自律的にヌクレオソームを形成できないので、ヌクレオソームを形成する際には、H3/H4やDNAの他にNAP1のようなヒストンシャペロンが必要であることが知られている。TH2A/TH2Bの場合も同様と考えられるが、どのようなヒストンシャペロンがTH2A/TH2Bと相互作用するのか分かっていない。本研究では、TH2A/TH2Bのヒストンシャペロンを同定し、ヒストンの置換がどのような仕組みで起きるのか明らかにすることを目的とした。私達は、リコンビナントのTH2Bに結合する精巣の核内蛋白質をH2Bに結合する蛋白質と比較することにより、TH2Bに対して特異性の高い一群の核内蛋白質を同定した。その中の一つはDNAとH2A/TH2Bの凝集体からH2A/TH2Bを除去する活性を有しており、TH2Bのクロマチンからの排除に寄与していると考えられた。
現在までの達成度 (段落)	29年度が最終年度であるため、記入しない。
今後の研究の推進方策	29年度が最終年度であるため、記入しない。