科学研究費助成事業　　研究成果報告書

様　式　Ｃ－１９、Ｆ－１９、Ｚ－１９ （共通）

機関番号：

研究種目：

課題番号：

研究課題名（和文）

研究代表者

研究課題名（英文）

交付決定額（研究期間全体）：（直接経費）

１７１０２

基盤研究(C)

2014～2012

ゲノムインプリンティングにおいてＵＨＲＦ１が果たす役割の解明

A role of UHRF1 in establishment and maintenance of genomic imprinting

３０５２５３７４研究者番号：

鵜木　元香（UNOKI, MOTOKO）

九州大学・生体防御医学研究所・助教

研究期間：

２４６１３００５

平成 年 月 日現在２７ ５ ２８

円 4,300,000

研究成果の概要（和文）：ゲノムインプリンティングとは父母の配偶子形成過程でエピジェネティックな情報（DNAメチル化やヒストン修飾）がゲノムに刷り込まれ、受精後生涯を通して由来するゲノムにより遺伝子発現に差が出る現象であり、その異常はヒトの先天性異常の原因ともなる。本研究では、ゲノムインプリンティングの分子基盤の理解を深めるために、UHRF1というエピジェネティック制御因子がインプリンティングの確立・維持に果たす役割を調べた。その結果、UHRF1は卵子におけるインプリンティングの確立には関与しないが、着床前胚におけるインプリンティングの維持に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。

研究成果の概要（英文）：Genomic imprinting is the epigenetic phenomenon by which certain genes are expressed in a parent-of-origin-specific manner based on imprinted information such as DNA methylation and/or histone modifications established during gametogenesis. Abnormal genomic imprinting can cause human congenital disorders. In this research, we examined whether UHRF1, which is one of important epigenetic regulators, has a role in establishment and/or maintenance of genomic imprinting, and found that UHRF1 is not involved in establishment of genomic imprinting during oogenesis, but has a critical role in maintenance of it during pre-implantation development against global DNA demethylation.

研究分野： エピジェネティクス

キーワード： DNAメチル化　ゲノムインプリンティング　UHRF1　発生　生殖細胞

１版

1

DNA

DNAICR

Imprinting Control Region

ICR

de novo DNMT3ADNMT3L

DNMT1 2 UHRF1

DNA (Unoki et al., Oncogene, 2004)

UHRF1 DNA DNMT1DNA

de novoDNMT3A DNMT3B

H3 92

UHRF1

Uhrf1 Uhrf1+/-

Uhrf1 Uhrf1-/-

10.5 Uhrf1

ICR Uhrf1

Uhrf1 Uhrf1Uhrf1Uhrf1

ICRUhrf1

(1) Uhrf1 DNA

(2) Uhrf1DNA

(3) Uhrf1 DNA

(1) Uhrf1 DNA

2 Uhrf11lox/+

Uhrf13lox/+

EII-CreUhrf11lox/+ 1

C57BL/6 (Mus musculus domesticus) JF1 (Mus musculus molossinus)

2 Uhrf11lox/+

Uhrf1Uhrf11lox/1lox)

9.5 2RNA DNA

ASCL2 KCNQ1 CD81RT-PCR

(SNP) RT-PCR RFLP

(2) Uhrf1

DNA

Uhrf1

Uhrf1

Uhrf13lox/+ EII-CreUhrf12lox/+ 3

CreTNAP-CreUhrf12lox/2lox-TNAP-Cre

NeoUhrf1$3&loxP

loxP� loxP� loxP�

loxP�

Uhrf1$1&loxP

1$Uhrf1$1loxP$allele

$$

$ $

2$ 9.5

Uhrf1

Uhrf12lox/2lox-TNAP-Cre

Uhrf1

Uhrf1

Uhrf12lox/+

Cre Zp3-CreUhrf12lox/2lox-Zp3-Cre

Uhrf12lox/2lox-Zp3-Cre

FGO: Fully grown oocyte DNADNA

PBAT Post-bisulfite Adaptor Tagging (3) Uhrf1 DNA

Uhrf12lox/2lox-Zp3-Cre

Uhrf1mat-cKO Uhrf11lox/+ DNA

DNA

(1) Uhrf1 DNA

Uhrf1DNA

ASCL2KCNQ1 CD81Uhrf1

4 5

(2) Uhrf1 DNA

Uhrf1

Uhrf1Uhrf12lox/2lox-TNAP-Cre

1%TNAP-Cre

Uhrf12lox/2lox-TNAP-Cre

Uhrf1

CreUhrf1 Uhrf1

Uhrf1Uhrf12lox/2lox-Zp3-Cre

Uhrf1 Uhrf1

Uhrf1 FGO: Fully grown oocyte DNA

Uhrf1ICR

(3) Uhrf1 DNA

DNAICR

DNA

NeoUhrf1$3&loxP

loxP� loxP� loxP�

loxP� loxP�Uhrf1&2&loxP

3$Uhrf1$2loxP$allele

Actb�

Ascl2�Mat.(B6))Pat.(JF1))

B6 JF1

B6 JF1

Actb�

Kcnq1� Mat.(B6))Pat.(JF1))

WT WTUhrf1(KO Uhrf1(KO

(

WT WTUhrf1(KO Uhrf1(KO

(

4)Uhrf1 Ascl2 Kcnq1

Uhrf1&KO&WT

Uhrf1

DAPI

6+Uhrf1 WT Uhrf1+KO+FGO

Mat.%

(B6)%

Pat.%(JF1)

WT% WT%Uhrf1%KO% Uhrf1%KO%

T/G%(Pat./Mat.

G

T T/G%(Pat./Mat.

G%Mat.

G%Mat.

%

5"Uhrf1 CD81

Dnmt1

Dnmt1 DNAUhrf1

Dnmt1

Dnmt1Uhrf1 Uhrf1

Uhrf12lox/2lox-Zp3-Cre

Uhrf1mat-cKO Uhrf11lox/+

ICR DNADNA 30

40% Uhrf1 mat-cKO3 5%

Uhrf1ICR DNA

Dnmt1 mat-cKO Dnmt11lox/+

ICR DNA 25%Uhrf1 mat-cKO DNA

ICRDNA

50% Dnmt11

DNA25% 2

Dnmt1ICR DNA

Uhrf1

Uhrf1 DNA

Uhrf1Uhrf1

Dnmt1Dnmt1

Uhrf1

Uhrf1 mat-cKO Dnmt1 mat-cKO DNA

Dnmt1 Uhrf1

ICR DNA

ICR DNA

Maenohara et al., in preparation Uhrf1 mat-cKO

ICR

6 Jafar Sharif

Uhrf1 8

20145 26

UHRF1

82014 5 26

Jafar Sharif

Uhrf1 59

2014 11 21

Jafar Sharif,

Uhrf110 ,

2015 3 22

Jafar

2"cell morula4"cell 8"cell1"cell

Uhrf1

DAPI

76 Uhrf1

0""5""

10""15""20""25""30""35""40""45""50""

Nespas-Gnasxl"

Gnas1A"

Peg10"Mest"

Peg3"

Snrpn"

Kcnq1ot1"

Zac1"

Grb10"

U2af1-rs1"

Igf2r"

Impact" H1

9"

Rasgrf1"

Dlk1-G

tl2"

WT" mat-cKO"

DNA"methylaMo

n"(%

)

Maternally"methylated"ICRs Paternally"methylated"ICRs

8"Uhrf1"mat-cKO" DNA

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ãŴ ƨıǯOHISHI, Hiroakiǰ |ùãëpş�ǙĎ¹ëŵſęp¾ßƷŽ

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