哺乳類卵細胞・発生におけるクロマチンの動的変動とエピジェネティクス

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14571584
• Research Institution: KEIO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 田中 守 慶應義塾大学, 医学部, 専任講師 (20207145)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮越 敬 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (70265883)
• Keywords: リンカーヒストン / 哺乳類卵子 / エピジェネティクス / 体細胞核移植 / FRAP

Research Abstract

体細胞核移植における卵子特異的リンカーヒストンH1ooの発現
体細胞核移植クローン胚を使用し、H1foo蛋白の発現を検討した。また、除核卵子にGFP-H1c発現細胞の核移植を行い、体細胞型リンカーヒストンの移植胚における動態を観察した。H1foo蛋白は、GV期卵、MII期卵、核移植後、2細胞期の核に発現を認めたが、4細胞期には消失した。従ってH1ooは、卵子形成から体細胞核移植後配偶子の遺伝子発現が開始するまでの間、体細胞核に取り込まれ、局在していることが確認された。また、体細胞核移植数時間後に、体細胞型リンカーヒストンが消失することが確認された。
GFP結合H1oo蛋白の染色体への動的結合の検討
体細胞型リンカーヒストンは動的に染色体への結合・離解を繰り返しており、その結合動態が染色体の高次構造、遺伝子発現調節に関与していることが示されてきている。GFP-H1oo融合ベクターを使用しH1ooを発現した3T3細胞を作成した。次に共焦点レーザー顕微鏡を用いてGFP-H1oo遺伝子の染色体結合動態についてFluorescence recovery after photobleaching (FRAP)法により検討した。FRAPによる解析により、H1oo-GFPは、コントロールである体細胞リンカーヒストンH1c-GFPに比べ50% recoveryが22秒と有意に速く、また、動的成分も92%と有意に高値を示した。従って、卵子特異的リンカーヒストンH1ooは、体細胞型リンカーヒストンに比べ、動的成分が多く、きわめて短時間にクロマチンに結合、解離を繰り返していることが示唆された。以上の結果より、卵子特異的リンカーヒストンH1fooは、クロマチン構造を柔軟にすることによって、卵子の核成熟・初期胚発生を誘導していることが明らかになった。

Research Products

• [Publications] Teranishi T, Tanaka M, et al.: "Rapid replacement of somatic linker histones with the oocyte-specific linker histone H1foo in nuclear transfer."Developmental Biology. 266 1. 76-86 (2004)
• [Publications] Tanaka M, et al.: "The generation and characterization of an ovary-selective cDNA library."Molecular Cellular Endocrinology. 202 1. 67-69 (2003)
• [Publications] Tanaka M, et al.: "H1oo : a pre-embryonic H1 linker histone in search of a function."Molecular Cellular Endocrinology. 202 1. 5-9 (2003)
• [Publications] Tanaka Y, et al.: "Structure and expression of the human oocyte-specific histone H1 gene elucidated b direct RT-nested PCR of a single oocyte."Biochem Biophys Res Commun. 304 2. 351-357 (2003)