| 研究実績の概要 |
本年度はカニクイザルES細胞を用いてXIST KO細胞を作製し、不活性X染色体に特異的なヒストン修飾とXIST及びX連鎖遺伝子の発現状態を解析した。その結果、抑制型ヒストン修飾はH3K9me3以外は全て消失し、不活性X染色体維持に必要なSmcHD1の蓄積は維持されていた。X連鎖遺伝子の発現は解析した８遺伝子中２遺伝子で両アリルからの発現していた。ゆえにES細胞でXISTはX連鎖遺伝子の発現抑制維持に必要である。
SmcHD1の機能を解析するために、SmcHD1とXISTに加えて SmcHD1をさらにKOしたES細胞を作製し同様の解析を行なった。その結果、SmcHD1 KOでは８遺伝子中２遺伝子で両アリルから発現していた。XSIT + SmcHD1 KO では８遺伝子中６遺伝子で両アリルからの発現となった。これらの結果からES細胞ではX染色体不活性化維持にXISTだけではなくSmcHD1も必要であることが判明した。
SmcHD1は不活性X染色体上の遺伝子のCpG islandsのメチル化維持に関与している。XSIT KOとSmcHD1 KOとXSIT KO + SmcHD1 KO ESの不活性X染色体の5mc修飾と脱メチル化プロセスの中間体である5hmc修飾の有無を免疫染色により解析した。その結果、野生型ES細胞の不活性X染色体全体の5mc, 5hmc修飾は共に常染色体と比較して低かったが、XSIT + SmcHD1 KO ESでは常染色体と同レベルに不活性X染色体全体の5mc, 5hmc修飾が上昇していた。さらに、XSIT KOとSmcHD1 KOでも不活性X染色体の一部で5mc, 5hmc修飾が上昇していた。これらの結果からXISTとSmcHD1は共に不活性X連鎖遺伝子のCpG islandsのメチル化を介して発現抑制を維持している事が示唆された。
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