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受精卵が全能性を発揮するためには、その前の卵の形成段階から遺伝子発現の正確性が担保されていなければならない。これにはDNAやヒストンの化学修飾を介したエピゲノム制御が深く関わっている。ヒストンH3の9番目リジン (H3K9) のメチル化修飾は転写の抑制マークである。本申請課題では、H3K9脱メチル化EraserのうちJmjd1aとJmjd1bに注目し、これらの初期胚の発生における母性因子としての機能を解析した。
前年度までに、Jmjd1a/b-KO卵を野生型精子と体外受精させると、1細胞期に細胞質のblebbingを起こし、2細胞期以降の発生が遅延し胞胚期まで到達しないことから、母性のJmjd1a/bが初期胚に必須であることが明らかになっていた。今年度は、この表現型の原因がJmjd1aのH3K9脱メチル化活性に依存するか明らかにする目的で、Cre存在下でJmjd1aまたはJmjd1a(H1122A) (酵素活性欠失変異体) をRosa26遺伝子座に発現するマウスを作出し、母性Jmjd1a/b-KO胚の遺伝学的レスキュー実験を行った。その結果、野生型Jmjd1aを発現した時のみ母性Jmjd1a/b-KO胚の発生がレスキューされたことから母性Jmjd1aの酵素活性が必須であることが示唆された。さらにJmjd1aが必要な時期が卵形成過程と受精後のどちらか（あるいは両方か）を明らかにする目的で、Jmjd1a mRNAの卵子へのインジェクション実験を行った。結果、細胞質のblebbingは外来のJmjd1a発現によりレスキューされたが、胚盤胞への発生率は回復しなかった。この結果から、Jmjd1a/b-KOの影響の作用点が、受精前の卵母細胞と受精後の細胞質の両方にあることが示唆された。
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