体の中にある組織幹細胞のなかでも精巣は、精巣幹細胞自身や、幹細胞を支持する機能を持つセルトリ細胞と幹細胞の相互作用を、組織学的に観察が容易である点に特徴がある。本研究では、この特徴を生かし、幹細胞から前駆細胞への分化過程において、核の構造がどのように変化するのか、特に核構造を修飾する分子群になかでもDNAメチル基転移酵素(Dnmt)の発現と機能を中心に着目して解析することを目的とする。 本年度は、まずDNAメチル基転移酵素であるDnmt3a、Dnm3a2、Dnmt3bの精巣における発現を、詳細に、時系列を追って、観察、検証した。新生児期においては、Dnmt3a2が生直後強発現しており、その後発現が急速に消失することが免疫染色により明らかとなった。その後、新生児期から成体精巣において、Dnmt3a2は未分化性が高い精原細胞には発現しておらず、分化の進行に伴って発現が強くなる結果が得られた。また、Dnmt3aは、新生児期では、ほとんど発現が認められなかった。一方、Dnmt3bの発現は、前駆細胞レベルから一過性に発現があることがわかった。これらの蛋白レベルでの挙動は、我々が樹立した、精原細胞特異的にGFPを発現するOct-4-GFPトランスジェニックマウスから純化してきた精原細胞を材料としたRT-PCR解析の結果と一致した。Dnmt1の発現は、細胞分化とは相関せず、細胞分裂が生後開始されるとともに発現が継続して認められた。 以上の結果から、DNAメチル基転移酵素の機能については、これまでその作用点として、ゲノムインプリンティングを中心として解析がなされてきたが、雄生殖細胞の幹細胞からの分化へ密接に関連している可能性が、発現パターンから予測された。次年度は、精原細胞での具体的な作用点、作用機序の解析へシフトして行って行きたい。
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