クロマチン高次構造から捉えるゲノムインプリンティング機構

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17K07248
• 研究機関: 国立研究開発法人国立成育医療研究センター
• 研究代表者: 冨川 順子 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 周産期病態研究部, 研究員 (80534990)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: アレル特異的ループ構造 / Grb10 / CTCF

研究実績の概要

昨年度までに、RNA-seq, ChIP-seq, FAIRE-seqをそれぞれ行い、アレル特異的なクロマチン状態および発現状態の情報を取得してきた。
今年度はまず、研究協力者の助力のもと、昨年度苦戦していた、Capture Hi-C (CHi-C) データ解析にSNPsplitとともに用いる予定のCHiCAGOソフトウェアを整備に尽力した。整備が整い、標的領域である非コードRNAを含む全プロモーターおよびDMRをキャプチャーするためのビオチン付加プローブを用いて得られたCHi-Cライブラリのシークエンスデータの解析に取り組んだ結果、ゲノム全体を通して、アレル間でのクロマチンループ形成状況に大きな変化はみとめられなかった。そこで、既知のインプリンティング遺伝子領域に焦点をあて、これまでに得たエピゲノム情報およびクロマチンループ形成状況を詳細に比較していったところ、Grb10遺伝子領域では、maternalアレルのプロモーターがおそらくメチル化されており、H3K9me3の修飾も入っているのにも関わらず、maternalで発現しているというこれまでの報告と同様の状態が観察された。しかし、maternalに発現するGrb10のMajor promoterを含む領域と相互作用する領域を検証したところ、両アレルでH3K27acとH3K4me1が修飾されている領域が見つかった。この領域は、paternalアレルでも複数の領域とループ形成をしているが、DMRに結合していると考えられるCTCFの影響か、Major promoterとの相互作用は起こっていなかった。そこで、この特徴的なエピゲノム状態を有する領域をCRISPR/cas9によって欠如させたノックアウトマウスを作製し、その表現型の検証を試みている。

研究成果

• [雑誌論文] Exploring trophoblast-specific Tead4 enhancers through chromatin conformation capture assays followed by functional screening. (2020)
  • 著者名/発表者名: Tomikawa J, Takada S, Okamura K, Terao M, Ogata-Kawata H, Akutsu H, Tanaka S, Hata K, Nakabayashi K
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 巻: 48 ページ: 278-289
  • DOI: 10.1093/nar/gkz1034.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Epitranscriptomic profiling in human placenta: N6-methyladenosine modification at the 5'-untranslated region is related to fetal growth and preeclampsia. (2020)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi K, Kawai T, Kitawaki J, Tomikawa J, Nakabayashi K, Okamura K, Sago H, Hata K.
  • 雑誌名: FASEB J. 巻: 34 ページ: 494-512
  • DOI: 10.1096/fj.201900619RR
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Conditional kisspeptin neuron-specific Kiss1 knockout with newly generated Kiss1-floxed and Kiss1-Cre mice replicates a hypogonadal phenotype of global Kiss1 knockout mice. (2020)
  • 著者名/発表者名: Ikegami K, Goto T, Nakamura S, Watanabe Y, Sugimoto A, Majarune S, Horihata K, Nagae M, Tomikawa J, Imamura T, Sanbo M, Hirabayashi M, Inoue N, Maeda KI, Tsukamura H, Uenoyama Y.
  • 雑誌名: J Reprod Dev. 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1262/jrd.2020-026
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Inducible Kiss1 knockdown in the hypothalamic arcuate nucleus suppressed pulsatile secretion of luteinizing hormone in male mice. (2020)
  • 著者名/発表者名: Minabe S, Nakamura S, Fukushima E, Sato M, Ikegami K, Goto T, Sanbo M, Hirabayashi M, Tomikawa J, Imamura T, Inoue N, Uenoyama Y, Tsukamura H, Maeda KI, Matsuda F.
  • 雑誌名: J Reprod Dev. 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1262/jrd.2019-164.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 染色体間相互作用を介した細胞系列特異的Tead4発現制御 (2019)
  • 著者名/発表者名: 冨川順子、高田修治、岡村浩司、阿久津英憲、田中智、秦健一郎、中林一彦
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会