2018 年度研究成果報告書

発生初期の分化多能性獲得過程における転写因子のクロマチン結合動態の解析

研究課題

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研究課題/領域番号	16K20975
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	発生生物学ゲノム生物学
研究機関	東京大学
研究代表者	中村遼平東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (30756458)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード	クロマチン / 脊椎動物 / リプログラミング
研究成果の概要	メダカ初期胚において、転写因子結合部位の動態を記載することができた。特に、受精後の胚性遺伝子活性化が起こる時期にオープンクロマチン領域が出現することを示した。この過程において、受精後、オープンクロマチンが生じるのとほぼ同時にクロマチンの3次元構造の一つであるコンパートメントと呼ばれる転写の活性状態と抑制状態を反映するMbスケールの構造が形成されることが明らかになった。ATAC-seqにより得られたオープンクロマチン領域とクロマチン３次元構造データを比較解析した結果、これらオープンクロマチンがクロマチンのコンパートメント構造と密接に関連していることを明らかにした。
自由記述の分野	エピジェネティクス
研究成果の学術的意義や社会的意義	脊椎動物の発生の初期段階において、受精卵はリプログラミングを受け、分化多能性を持つ細胞集団（胞胚期）を作る。この過程において、親から受け継いだクロマチンのエピジェネティック修飾パターンは、多能性細胞の転写状態を制御するためのパターンに戻される。DNAメチル化やヒストン修飾については受精直後の動態が明らかにされつつあるが、それを制御すると考えられる転写因子のクロマチンへの結合動態については、初期胚の細胞数の少なさなどの問題から解析されていなかった。本研究によって得られた結果は、リプログラミング過程のクロマチン動態を記載したもので、分化多能性の制御機構の理解につながる。