雌性生殖系列のゲノムインプリンティングによる発生制御機構

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11234205
• 研究機関: 東京農業大学
• 研究代表者: 河野 友宏 東京農業大学, 農学部, 教授 (80153485)
• キーワード: ゲノムインプリント / 胚発生 / 遺伝子発現 / マウス / 核移植

研究概要

哺乳類における生殖細胞の決定的な機能差は、配偶子形成過程で行われる後天的遺伝子修飾に起因している。そこで、ゲノムインプリンティング(GI)が、雌生殖細胞形成過程で、いつ、どのように成立するのかを追究し、生殖細胞機能の解明に寄与することを目指してきた。本年度の成果を以下に要約する。1)GI遺伝子の多くが卵母細胞の全成長過程で、発現調節領域のメチル化の変化と一致して、遺伝子ごとに時期特異的に片親性発現を示すようGIされていることを明らかにした。ただし、母性発現のH19遺伝子はこれに当たらず雌核発生胚では両アレル性発現を示す。2)遺伝子欠損マウス由来の非成長期卵子のゲノムと成長した卵子ゲノムを持つ単為発生卵を構築して、H19遺伝子発現を片親性発現に調節し、発生への影響を調べた。その結果、単為発生胚発生の発生を妊娠17.5日にまで延長させることに成功した。この事実は、GIが胚発生に決定的な役割を持つことをさらに強固に示した。3)生殖細胞の形成過程におけるH19遺伝子の雌雄特異的なメチル化の変化を特定し、両生殖細胞形成過程でその変化が異なることを明らかにした。4)卵母細胞ゲノムの個体発生支持能は卵母細胞の成長途中ですでに獲得されていることを明らかにした。5)胚体外組織における雄に由来するX染色体の不活性化は、GIにより卵母細胞の成長過程で母方X染色体が不活性化を免れる結果であることを明らかにした。これらの成果は、卵母細胞の成長過程で行われるGIが、雌ゲノム機能に不可欠で発生・分化に決定的な役割を持つことを明確に示している。

研究成果

• [文献書誌] Obata,Y.,Ono,Y.,Akuzawa,H.,Kwon,O.Y.,Yoshizawa,M.,Kono,T: "Post implantation developmental of mouse androgenetic embryos produced by in vitro fertilization of the enucleated oocytes"Human Reproduction. 15・4. 874-880 (2000)
• [文献書誌] Tada,T.,Obata,Y.,Tada,M.,Goto,Y.,Nakatsuji,N.,Tan,S.S.,Kono,T.,Takagi,N.: "Imprint switching for non-random X-chromosome inactivation during mouse oocyte growth"Development. 127. 3101-3105 (2000)
• [文献書誌] Ueda,T.,Abe,K.,Miura,A.,Yuzuriha,M.,Zubair,M.,Noguchi,M.,Niwa,K.,Kono,T.: "The paternal methylation inprint of the H19 locus is acquired in the gonocyte stage during fetal testis development"Genes to cells. 5. 649-659 (2000)
• [文献書誌] 尾畑やよい,包斯琴,河野友宏.: "卵母細胞の核移植"蛋白質核酸酸素. 45・13. 2030-2036 (2000)
• [文献書誌] Kawase,Y.,Moriki,A.,Minato,Y.,Hamano,S.,Matsukawa,K.,Kono,T.: "Analysis of lgf2 and Lgf2r genes expression by RT-PCR in bovine fetuses"Jaurnal of Mammalian Qva Research. 17. 124-127 (2000)
• [文献書誌] Ono,Y.,Shimozawa,N.,Ito,M.,Kono,T.: "Cloned mice from fetal fibroblast cells arrested at metaphase by a serial nuclear transfer"Biology of Reproduction. 64. 44-50 (2000)