抄録
初期胚における細胞核の再プログラム化メカニズムのひとつとしてDNAメチル化やヒストン修飾といったエピジェネティック制御の重要性が注目されている。一般的にこれら修飾情報の検出には特異抗体を用いた免疫染色、ChIP assayなどの技術が用いられているが、マウス初期胚は出発材料が乏しいことからも生化学的な解析が難しく、これらの解析には免疫染色が多用されてきた。今回、私たちはライブセルイメージング技術を応用し、従来の手法では得ることが不可能であった時間軸を加えたエピジェネティック情報をもとに(1)核内へテロクロマチン構造の確立に関与するとされるHP1βの発生ステージとターンオーバー速度の相関解析、(2)DNAメチル化と初期胚発生との相関解析を行ったので報告する。
HP1βの可視化にはEGFP-HP1β、DNAメチル化の可視化にはヒトメチルCpG結合タンパク質MBD1のメチルCpG結合ドメインと核移行シグナルを利用したコンストラクトを使用し、in vitro合成したRNAを卵子に顕微注入することでこれらのプローブを発現させた。実験(1)においてFRAP解析を1細胞のユークロマチン、4細胞のユークロマチンとヘテロクロマチン領域で行ったところ、1細胞と比較し、4細胞のユークロマチン領域においてHP1&betaのターンオーバー速度の低下がみられた。このことは、胚発生に伴った安定的なクロマチン構造の確立を示唆している。実験(2)では円形精子細胞を用いた顕微授精胚にみられるDNAメチル化異常について胚発生との相関性を検討し、胚発生率と相関があると思われる特定のDNAメチル化パターンを1細胞の核内において見出すことができた。これらの結果は従来の免疫染色法では知ることのできなかった新しい事象であり、ライブセルイメージングが初期胚発生研究における新たな研究手法として十分に活用できる可能性を示唆している。
