ニュース｜ヒストンH3K4me3が卵母細胞の染色体安定性を支え、胚発生の重要な仕組みを解明

ニュース｜ヒストンH3K4me3は卵母細胞の染色体安定性を支え、胚発生の重要な機構を明らかにする

卵母細胞における正確な染色体分配は、遺伝情報を次世代へ正常に伝えるために不可欠です。日本の九州大学の研究チームは、リシン4のヒストンH3におけるトリメチル化（H3K4me3）が、活発な転写時に重要な役割を果たすだけでなく、減数第二分裂中期（MII）の成熟マウス卵母細胞でも重要な機能を持つことを発見しました。この研究成果は『Journal of Biological Chemistry』に掲載されました。

ヒストンは、細胞核内でDNAを密に収納するのに役立ちます。特定の化学修飾を通じてDNAへのアクセスのしやすさを制御し、遺伝子発現を調節します。H3K4me3は一般に活発な転写のマーカーと考えられていますが、転写がほぼ停止しているMII卵母細胞で異例なほど豊富に存在します。

「この矛盾に興味を引かれました」と、研究責任者である九州大学農学部の宮本圭教授は述べています。「そこでまず、マウスMII卵母細胞におけるH3K4me3の分布を調べました。」

顕微鏡観察により、H3K4me3は、細胞膜に最も近い卵母細胞染色体側、特にX染色体など特定の染色体領域に異常に集中し、染色体の位置を決定するアクチンキャップと関連していることが示されました。機能を調べるため、チームは卵母細胞からH3K4me3マークを人工的に除去しました。

H3K4me3を除去すると、染色体の整列を維持する重要な構造である紡錘体の安定性が著しく損なわれ、短縮しました。さらに重要なことに、H3K4me3を欠く卵母細胞では、体外受精後の胚発生に障害が見られました。研究者らはまた、高齢マウス由来の卵母細胞でH3K4me3のレベルが有意に低いことを観察し、加齢に伴う卵母細胞の質の低下との関連の可能性を示唆しました。

「本研究は、転写以外でのH3K4me3の新たな役割を明らかにするだけでなく、卵母細胞における染色体分配エラーを理解するための新たな方向性を開くものです」と宮本教授は述べています。「将来的には、ヒストン修飾を標的とした新たな不妊治療や、流産予防のための新たな戦略の開発につながることを期待しています。」

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