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

2001 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, 応用生物科学部, 教授 (80153485)
• 研究分担者: 尾畑 やよい 群馬大学, 遺伝子実験施設, 助手 (70312907)
• キーワード: 発生・分化 / 発現制御 / ゲノムインプリンティング / 生殖細胞 / 哺乳動物

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、雌生殖細胞形成過程におけるゲノムインプリンティング(GI)の成立機構を追究し、生殖細胞ゲノム機能獲得機構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)雌雄どちらか一方のアレルから発現するインプリント遺伝子の発現制御に、雌雄両アレルの存在が不可欠であることを、U2afbp-rs,H19およびIgf2遺伝子について明らかにした。これらの結果は、インプリント発現制御が雌雄両アレル間のcross-talkingを介した複雑な系であることを示唆している。2)また、メチル化解析の結果、インプリント発現の破綻が必ずしも、発現調節領域のメチル化の変化を伴っていないことを明らかにした。3)新生仔および胎仔の雌生殖巣を体外培養系により発育させ、得られた卵母細胞ゲノムを用いて成熟卵子を構築し、体外受精により産子の生産に成功した。この事実は、培養系において母性生殖系列におけるGIが完了していることを証明するものである。事実、Igf2rおよびZac1遺伝子の発現調節領域のメチル化解析の結果、培養系においても時期特異的にメチル化に転じてい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一次GIが卵胞単位で独立して行われ、かつ体外培養条件下においても完了可能であること、および雌雄両ゲノム間の干渉機構の存在することを示した。

研究成果

• [文献書誌] Sotomaru Y., Katsuzawa Y., Hatada I., Obata Y., Sasaki H., Kono T.: "Undregulated Expression of the Imprinted Genes H19 and Igf2r in Mouse Uniparental Fetuses"J. Biol. Chem.. (in press). (2002)
• [文献書誌] Obata Y., Kono T.: "Maternal primary imprinting is estabished at a cific time for each individual gene throughout oocyte growth"J. Biol. Chem.. 277. 5285-5289 (2002)
• [文献書誌] Kono T., Sotomaru Y., L Dandolo.: "Mouse parthenogenetic embryos with mono-allelic H19 expression can develop to day 17.5 of gestation"Dev. Biol.. 243. 294-300 (2002)
• [文献書誌] Ono Y., Shimozawa N., Muguruma K., Kimoto S., Hioki K., Tachibana M., Ito M., Kono T.: "Cloned mice from embryonic stem cells arrested at metaphase"Reproduction. 122. 731-736 (2001)
• [文献書誌] Hatada I., Morita S., Obata Y., Sotomaru Y., Shimoda M., Kono T.: "Identification of a new imprinted gene, Rian, on mouse chromosome 12 by fluorescent differential display screening"J. Biochem.. 130. 187-190 (2001)
• [文献書誌] Sotomaru Y., Kawase Y., Obata Y., Hatada I., Kono T.: "Disruption of imprinted expression of U2afbp-rs/U2af1-rs1 gene in mouse parthenogenetic fetuses"J. Biol. chem.. 276. 26694-26698 (2001)
• [文献書誌] Sotomaru Y., Katsuzawa Y., Domeki I., Kono T.: "Determination by real-time RT-PCR of imprinted expression of the insulin-like growth factor II(Igf2) gene in mouse uniparental fetuses"J. Reprod. Dev.. 47. 139-144 (2001)
• [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"Biol. Reprod.. 64. 44-50 (2001)
• [文献書誌] 塩田邦郎, 松林秀彦, 河野友宏, 他86名: "妊娠の生物学"永井書店. 396 (2001)
• [文献書誌] 鈴木秋悦, 佐藤英明, 河野友宏, 他44名: "卵子研究法"養賢堂. 405 (2001)