主催: 日本繁殖生物学会
会議名: 第113回日本繁殖生物学会大会
回次: 113
開催地: 東北大学
開催日: 2020/09/23 - 2020/09/25
【目的】クロマチンの構成要素であるヒストンタンパク質にはアミノ酸配列が異なったヒストンバリアントが存在し,特徴的なクロマチン構造を形成する。マウスを含む哺乳類のヒストンH3には3つのバリアント(H3.1, H3.2, H3.3)が存在するが,マウス初期発生過程において,これらH3バリアントが4細胞期以降にその発現が上昇することが知られている。興味深いことに,これは最初の細胞運命が決定される時期であることから,H3バリアントが胚体外系列や胎児系列の細胞において重要な機能を有する可能性が期待されるが,その詳細は明らかにされていない。【方法】胎児系列および胎盤系列の培養幹細胞である胚性幹細胞(ESC)と栄養膜幹細胞(TSC)を材料に用いた。まずESC/TSCにおけるH3バリアントのゲノム局在をChIP-seq法によって明らかにした。次にH3.1/2のより詳しい機能を調べるため,H3.1/2のシャペロンCAF-1の構成因子であるP150を欠損させた。【結果】TSCではH3.1/2がゲノム上に大きなドメイン構造(1 Mb前後)を形成しており,これらは抑制的なヒストン修飾であるH3K9me3と共局在していた。H3K9me3のドメインは細胞の個性を決める重要な因子として知られている。そこでH3.1/2がH3K9me3の局在を制御している可能性を疑い,TSCにおいてP150を欠損させたところ,予想通りH3.1/2に加えてH3K9me3も減少していた。更にP150ノックダウンTSCでは,TSCマーカー遺伝子が減少したことに加え,ESCマーカー遺伝子であるOct3/4の発現上昇も確認された。最後に,TSCに特徴的なH3K9me3の構造は,in-vivoのマウス胚体外組織やヒト胎盤でも存在することがわかった。これらの結果から,H3.1/2はH3K9me3を制御することで,胚体外組織系列の細胞の維持に重要である可能性が示唆された。