ほ乳類のエピゲノム性差とその構築因子の機能の解明

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26250037
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 立花 誠 徳島大学, 先端酵素学研究所(次世代), 教授 (80303915)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: ヒストン修飾 / 性決定

研究実績の概要

ヒストンH3の9番目のリジン残基（H3K9）のメチル化修飾は、遺伝子発現の抑制に相関するエピジェネティックマークである。ヒストン修飾によるエピジェネティック制御には、修飾を付加する酵素（Writer）、修飾を除去する酵素（Eraser）、修飾を読み取る分子（Reader）の3者が密接に関わっている。発生段階特異的遺伝子は、この3者の協調的な作用によって発現の時期が厳密に制御されていると考えられる。我々は、H3K9の脱メチル化酵素であるJmjd1aがマウスの性決定に重要な役割を担っていることを見いだした。Jmjd1aはXYマウスの胎児期性腺において性決定遺伝子であるSry（Sex-determining region Y）のH3K9メチル化を外すことを明らかにした。この事実は、SryのH3K9メチル化エピゲノムのEraserがJmjd1aであることを意味する。SryのH3K9メチル化エピゲノムの構築に関わるWriterとReaderはまだ分っていない。本研究では、Sryの発現制御に関わるH3K9メチル化エピゲノムのEraser/Writer/Readerを同定し、これらがどのようにSryの発現制御に関わっているのかについて明らかにする。本研究の推進により、ほ乳類性決定遺伝子のエピゲノム制御についての新たな知見がもたらされた。すなわち、Sryの発現調節には、H3K9メチル化エピゲノムのWriterはG9a/GLP複合体で密接に関わっていることを明らかにした。G9a/GLP酵素複合体によるH3K9メチル化活性とJmjd1aによるH3K9脱メチル化活性の拮抗した作用によって、Sry発現のファインチューニングが行なわれていることを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] University of Kansas Medical Center(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: University of Kansas Medical Center
• [雑誌論文] A HIF-KDM3A-MMP12 regulatory circuit ensures trophoblast plasticity and placental adaptations to hypoxia (2016)
  • 著者名/発表者名: Chakraborty D, Cui W, Rosario GX, Scott RL, Dhakal P, Renaud SJ, Tachibana M, Rumi MAK, Mason CW, Krieg A, *Soares MJ
  • 雑誌名: PNAS 巻: 113 ページ: E7212-E7221
  • DOI: 10.1073/pnas.1612626113
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] PRDM14 drives OCT-3/4 recruitment via active demethylation in the transition from primed to naive pluripotency (2016)
  • 著者名/発表者名: Okashita N, Suwa Y, Nishimura O, Sakashita N, Kadota, Nagamatsu G, Kawaguchi M, Kashida H, Nakajima A, Tachibana M, *Seki Y
  • 雑誌名: Stem Cell Rep 巻: 7 ページ: 1072-1086
  • DOI: 10.1016/j.stemcr.2016.10.007
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Pericentric H3K9me3 formation by HP1 interaction-defective histone methyltransferase Suv39h1 (2016)
  • 著者名/発表者名: Muramatsu D, Kimura H, Kuboshita K, Tachibana M, *Shinkai Y
  • 雑誌名: Cell Struct. Funct. 巻: 41 ページ: 145-152
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epigenetics of Sex Determination in Mammals (2016)
  • 著者名/発表者名: Tachibana M.
  • 雑誌名: Reproductive Medicine and Biology 巻: 15 ページ: 59-67
  • DOI: 10.1007/s12522-015-0223-7
  • 査読あり
• [学会発表] Role of H3K9 methylation and demethylation enzymes in mouse development (2017)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Kuroki and Makoto Tachibana
  • 学会等名: 11th International Symposium of The Institute Network, Frontiers in Biomedical Sciences
  • 発表場所: 徳島大学藤井節郎記念研究センター（徳島県・徳島市）
  • 年月日: 2017-01-26 – 2017-01-26
  • 国際学会
• [学会発表] H3K9メチル化の動的変動によるほ乳類の発生・分化制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 立花誠
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会シンポジウム「発生・老化・疾患をつかさどるクロマチンイベント」
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2016-11-30 – 2016-11-30
  • 招待講演
• [学会発表] マウス性決定のエピジェネティックな制御機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 立花誠
  • 学会等名: 日本遺伝学会第88回大会シンポジウム「エピジェネティクスの広がり」
  • 発表場所: 日本大学国際関係学部（静岡県・三島市）
  • 年月日: 2016-09-07 – 2016-09-07
  • 招待講演
• [学会発表] Regulation of germ cell development by histone demethylation (2016)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Kuroki and Makoto Tachibana
  • 学会等名: 第1回次世代生命科学の研究会
  • 発表場所: 徳島大学藤井節郎記念研究センター（徳島県・徳島市）
  • 年月日: 2016-08-12 – 2016-08-12
• [学会発表] H3K9脱メチル化酵素Jmjd1aとJmjd1bによる雄性生殖細胞の発生制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 黒木 俊介, 立花 誠
  • 学会等名: 第10回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター（大阪府・豊中市）
  • 年月日: 2016-05-19 – 2016-05-19
• [備考] 徳島大学先端酵素学研究所 エピゲノム動態学分野 ホームページ
  • URL: https://ouyoukouso01.ait231.tokushima-u.ac.jp/