発生・分化におけるエピジェネティクスの役割

 

　多くの生物種のゲノム塩基配列が解読されたが，遺伝情報の発現制御にはDNAのメチル化とヒストン修飾が重要な役割を果たしている。このような制御はエピジェネティクスと呼ばれ，「DNAの塩基配列の変化を伴わず，細胞世代を超えて維持される遺伝子発現記憶のメカニズム」と定義される。エピジェネティクスは，酵母をはじめ植物や哺乳類まで幅広い生物種において重要な生物学的現象にかかわっており，現在もっとも精力的に研究されている研究分野に発展してきた。HP1はα，β，γの３つからなるファミリーを形成し，ヒストンH3のメチル化された９番目のリジン（H3K9me2）に結合し，周辺のゲノムをヘテロクロマチン化して転写を抑制する働きがある。私たちが遺伝子トラップで作製したHP1γ変異マウスは生殖細胞の分化，特に減数分裂及び始原生殖細胞（PGC）の形成に重要な役割を果たしていることが分かってきた。HP1γを中心にポリコーム遺伝子やヒストン脱メチル化酵素遺伝子も加えて，発生・分化におけるエピジェネティクスの役割を研究している。

  1. 1)Takada Y, Naruse C, Costa Y, Shirakawa T, Tachibana M, Sharif J, Kezuka-Shiotani F, Kakiuchi D, Masumoto H, Shinkai Y, Ohbo K, Peters AH, Turner JM, Asano M, Koseki H.:HP1γ links histone methylation marks to meiotic synapsis in mice. Development. 2011 Oct;138(19):4207-17.

  2. 2)Abe K, Naruse C, Kato T, Nishiuchi T, Saitou M, Asano M. Loss of heterochromatin protein 1γ reduces the number of primordial germ cells via impaired cell-cycle progression. Biol Reprod. 2011 Nov;85(5):1013-24. Epub 2011 Jul 20.

  3. 3)Ohno, R., Nakayama, T., Naruse, C., Okashita, N., Asano, M., Saitou, M., and Seki, Y.  “A replication-dependent passive mechanism modulates DNA demethylation in mouse primordial germ cells.” Development in press, 2013.

  4. 4)Ohno, R., Nakayama, M., Naruse, C., Okashita, N., Takano, O., Tachibana, M., Asano, M., Saitou, M., and Seki, Y.  “A replication-dependent passive mechanism modulates DNA demethylation in mouse primordial germ cells.”  Development 140: 2892-2903, 2013.