胚性幹細胞におけるプロヴィラルサイレンシングには,ヒストンメチルトランスフェラーゼESET (ESET) が必要です
Toshiyuki Matsui1, Danny Leung, Hiroki Miyashita
1Experimental Research Center for Infectious Diseases, Institute for Virus Research, Kyoto University, 53 Shogoin, Kawara-cho, Sakyo-ku, Kyoto 606-8507, Japan.
Nature
|February 19, 2010
まとめ
KAP1とESETメチルトランスフェラーゼを含むDNAメチル化独立経路は,マウスの胚性幹細胞における内生レトロウイルス (ERV) を静止させます. このエピジェネティック・サイレンシングは,DNAメチル化が再プログラムされる初期胚形成において極めて重要です.
科学分野:
- エピジェネティクス エピジェネティクス
- ゲノミクスゲノミクスとは
- 分子生物学は分子生物学である.
背景:
- 内生レトロウイルス (ERV) はマウスゲノムの約10%を占め,自発的な変異に寄与する.
- DNAメチル化は,体細胞と生殖細胞のプロウイルスを静止しますが,胚性幹細胞 (ES) では追加の経路が存在します.
- H3K9me3やH4K20me3のようなヒストーンマークは,ES細胞のERVに存在しますが,静止する役割は不明です.
研究 の 目的:
- ネズミの胚性幹細胞における内生レトロウイルス (ERV) の表遺伝子静止におけるヒストン改変および関連するタンパク質の役割を調査する.
- 初期胚形成におけるERVのDNAメチル化独立静止経路を解明する.
主な方法:
- マウス胚性幹細胞 (ESC) とマウス胚性線維芽細胞 (MEF) を利用した.
- H3K9me3およびレトロウイルスサイレンシングにおけるESET (SETDB1/KMT1E) とKAP1 (TRIM28) の役割を調査した.
- H4K20メチルトランスフェラーゼSuv420h1とSuv420h2.2の機能を調べました.
- 分析されたDNAメチルトランスフェラーゼトリプルノックアウト (Dnmt1(-/-)Dnmt3a(-/-)Dnmt3b(-/-)) ESCは,DNAメチル化から独立した静音化を評価する.
主要な成果:
- ESETとKAP1は,H3K9me3とマウスのES細胞におけるERVの静止に不可欠である.
- ESETの酵素活性性は,HP1結合と有効なプロウイルス静音化に不可欠です.
- H4K20メチルトランスファーゼSuv420h1およびSuv420h2は,ERVサイレンスには必要ありません.
- DnmtのトリプルノックアウトESCでは,ESET/KAP1結合とH3K9me3が持続し,ERVの減圧は最小限に留まります.
結論:
- KAP1とESET媒介のH3K9me3を含むDNAメチル化独立経路は,マウスES細胞のERVを静止する.
- この経路は,DNAメチル化がダイナミックな再プログラムを受けるときの初期胚形成の間にゲノムの安定性を維持するために不可欠です.
