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ヒト子宮内膜の脱落膜化は、胚の着床や妊娠の維持に必須の現象である。子宮内膜間質細胞（ESC）の脱落膜化は黄体からのプロゲステロンによりcAMPを介して誘導されるが、この過程では様々な遺伝子の発現が劇的に変化する。発現調節機構について、これまでは、特に脱落膜化で重要な役割を担う転写因子 C/EBPβなど転写因子側からの研究が重点的に進められてきたが、エピジェネティックな面からの遺伝子発現調節の研究は極めて少ない。本研究では、脱落膜化過程で発現が変化する遺伝子について、脱落膜化によりヒストン修飾がどのように変化するか、さらに、このヒストン修飾変化と遺伝子の発現変化に転写因子 C/EBPβ がどのように関与しているのかを次世代シークエンサーを用いて、ゲノムワイドに解析した。
本年度は、前年度に行った、cAMPにより脱落膜化を誘導したC/EBPβノックダウンESCのChIP-sequenceおよびRNA-sequence より得られた膨大なデータを解析した。
その結果、cAMP刺激によりC/EBPβが直接結合して発現が増加する遺伝子は313遺伝子であった。オントロジー解析ではカドヘリンなどの細胞接着に関与する遺伝子が多く含まれていた。C/EBPβノックダウン実験の結果により、C/EBPβにより発現の上方制御を受けている遺伝子は2930あり、この中には転写因子やヒストン修飾などの転写調節に関与する遺伝子や細胞増殖・細胞死に関わる遺伝子が有意に多かった。また、C/EBPβによって発現が増加する2930遺伝子のうちH3K27ac修飾を介して発現が増加している遺伝子を498認めた。以上より、C/EBPβは直接的だけでなく間接的にも遺伝子発現制御に関与し、一部では、エピジェネティックな修飾変化を介した発現変化を起こすことにより、脱落膜化に寄与していることが分かった。
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