| 研究課題/領域番号 |
24681040
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| 研究種目 |
若手研究(A)
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| 研究機関 | 関西学院大学 |
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研究代表者 |
関 由行 関西学院大学, 理工学部, 専任講師 (20435655)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | DNA脱メチル化 / PRDM14 / 塩基除去修復 / TET |
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| 研究概要 |
生殖細胞は次世代へ遺伝情報だけではなく、環境により可逆的に変化するDNAメチル化などのエピゲノム情報も次世代へ伝達するが、卵・精子の元になる始原生殖細胞においてDNAメチル化の大部分は一旦消去される。したがって、始原生殖細胞によるエピゲノム消去機構が次世代へ伝わるエピゲノム情報の選別を行っていると考えられるが、その分子機構は不明な点が多く残されている。本研究では、始原生殖細胞特異的に発現するPrdm14によるDNA脱メチル化機構の解明を行った。
まず、ES細胞においてドキシサイクリンの添加でPrdm14を発現するドキシサイクリン誘導性Prdm14発現Es細胞(iP14Es細胞)の樹立を行った。ドキシサイクリン添加後、PRDMI4の標的脱メチル化領域のメチルシトシン(5mC)およびヒドロキシメチルシトシン(5hmC)の動態を解析したところ、5hmCが一過的に増加した直後に5mCが減少することが明らかとなった。また、PRDM14によるDNA脱メチル化に、5mCから5hmCの変換を誘導するTETタンパク及び塩基除去修復経路の構成因子であるチミンDNAグリコシラーゼ(TDG)が関与しているか否か検証するために、Tet1/2KDおよびTdgKDES細胞にPrdm14を誘導的に発現させ、メチル化解析を行った。その結果、PRDM14によるDNA脱メチル化は、Tet1/2KDおよびTdgKDで顕著に抑制されたことから、PRDM14はTET-塩基除去修復経路を介して能動的脱メチル化を誘導することが明らかとなった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
当初予定していた仮説をすべて裏付ける実験結果が得られたため。
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| 今後の研究の推進方策 |
PRDM14がTET-塩基除去修復経路を促進してDNA脱メチル化を誘導することが分かったため、今後はどのような分子機構でこの経路を促進しているか解明する必要がある。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
当初予定していた次世代シーケンサーを用いた実験を次年度行うことに変更したため、未使用額が発生した。繰越金は次年度の次世代シーケンサー委託費用にあてる予定である。また、DNA脱メチル化誘導活性に必要なPRDM14の機能ドメインの同定とPRDM14の相互作用因子の同定を行い、それぞれの結果を有機的に解釈し、PRDM14によるDNA脱メチル化誘導機構の動作原理を解明する。
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