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本研究では、核移植後にドナー核に存在するコアヒストンH3およびH2Aとその変異体が卵細胞質中にあるものと交換される様態を調べ、クロマチンがどのように再構築されるのかを解析した。
H3変異体
H3.1、H3.2、H3.3について調べた結果、ドナー核のヒストンはどれも核移植後、凝集した染色体の状態では維持されていたが、活性化刺激により核膜が形成されると、すべてのH3変異体はドナー核から消去されていることがわかった。そして代わりに、卵細胞質にあるH3変異体がドナー核に取り込まれていることがわかった。このことから、核移植後にドナー核内のH3変異体は、卵細胞由来のものと置換されることが明らかとなり、ゲノム上のH3変異体の分布が変化していると考えられる。
H2A変異体
H2A、H2A.Z、H2A.Xについて調べた結果、核移植後に核膜ができるとH2AとH2A.Zはドナー核から消去された。
さらに、この2つヒストンについては卵細胞質からの取り込みもほとんどないことがわかった。一方、H2A.Xは活性化後もドナー核に維持されており、しかも、積極的に卵細胞質由来のH2A.Xが取り込まれていることが明らかとなった。したがって、移植されたドナー核ではH2A.Xが占めるクロマチンの割合が大きくなっていることが示された。H2A.Xは初期胚に多く存在するヒストンとして知られており、ドナー核がH2A.Xを取り込むことにより全能性に関わるクロマチン構造を形成できるのかもしれない。
以上の結果より、卵細胞に核移植されたドナー核のヒストンは卵細胞質のヒストンと置換され、ゲノム上のH2AおよびH3変異体の分布や組み合わせが変化し、クロマチンの再構築が行われていることが示された(論文投稿中)。これらの結果は、核移植後にゲノム構造が如何に変化するのかを分子的に実証したものであり、このような研究により、全能性獲得に関わる分子基盤を明らかにすることで、クローン動物の効率的な作製やiPS細胞の作製機構の解明にも有効な知見を与えると考えられる。
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