個体発生における生殖細胞系列と体細胞系列のエピジェネティクス

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15080203
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 石野 史敏 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (60159754)
• 研究分担者: 福原 武志 東京医科歯科大学, 大学院・疾患生命科学研究部, 助手 (20359673) ; 幸田 尚 東京工業大学, バイオ研究基盤支援総合センター, 助手 (60211893) ; 石野 知子(金児 知子) 東海大学, 健康科学部, 教授 (20221757)
• キーワード: エピジェネティクス / ゲノムインプリンティング / 体細胞クローン / PGCクローン / 初期化

研究概要

雄性生殖細胞系列におけるゲノムインプリンティング記憶の成立の時期と、そこでのインプリンティング遺伝子の発現パターンの変化の解析を行った。胎児期後期の雄の生殖巣から分離した始原生殖細胞(PGC細胞)、および新生児期の雄の精巣から分離した精原細胞(gonocyte)から、除核した未受精卵へ細胞核を移植しPGCクローン、gonocyteクローンを作製した。これらは胎児期10日位までしか発生をしない。この胚におけるインプリンティング遺伝子の発現パターンを、マウスの3ケ所の父親性インプリンティング領域で調べたところ、どの領域でも共通してday15.5から父親性発現遺伝子の発現が確認され、同時に母親性発現遺伝子の発現量の減少が見られた。Day17.5にはほぼ、発現パターンが父親型となり、父親性発現遺伝子のみが発現する状態になった。これらのことから、父親型のゲノムインプリンティング記憶の成立は出生前後に起きることが明かとなった。また、予想通り、この記憶の成立により初期化状態ト比べて、父親性発現遺伝子と母親性発現遺伝子の発現パターンが逆転することが確かめられた。
体細胞クローンマウスの遺伝子発現におけるエピジェネティックな異常を解明するために、セルトリ細胞クローンとキュムルス細胞クローンの新生児の脳、肝臓、腎臓、胎盤においてマイクロアレーを用いた網羅的遺伝子発現解析を行った。その結果、2種類のクローンマウスに共通の異常、それぞれのみ見られる異常が存在すること、臓器ごとに異常のパターンが異なること等、体細胞クローンマウスの細胞で起きている、遺伝子発現異常の正確な実態を明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Kai, M., M.Irie, T.Okutsu, K.Inoue, N.Ogonuki, H.Miki, M.Yokoyama, T.Migishima, K.Muguruma, H.Fujimura, T.Kohda, A.Ogura, T.Kaneko-Ishino, F.Ishino: "The novel dominant mutation Dspd leads to a severe spermiogenesis defect in mice."Biology of Reproduction. (2004)
• [文献書誌] 金児-石野 知子, 幸田尚, 石野史敏: "エピジェネティクス制御によるゲノム機能の可塑性 特集 次世代の再生研究に向けた幹細胞の可塑性とそのメカニズム"実験医学. 22(1). 34-38 (2004)