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細胞:Tnp1Prm1の転写と精子形成にはヒストンデメチラーゼJHDM2Aが不可欠である

Nature 450, 7166 doi: 10.1038/nature06236

ヒストンのリシンのメチル化は、他の共有結合性修飾と同様に、酵素が触媒する反応で元に戻ることが、最近の研究によって示されている。これまでに、LSD1(AOF2とも呼ばれる)とjumonji C(JmjC)ドメイン含有タンパク質がヒストンデメチラーゼ活性をもつことがわかっている。LSD1は、フラビンアデニンジヌクレオチドに依存する酸化反応を介して、H3K4me2/H3K4me1を除去する。これに対して、JmjCドメイン含有タンパク質は水酸化反応によってヒストンからメチル基を除去するが、これにはα-ケトグルタル酸とFe(II)が補因子として必要である。ヒストンデメチラーゼは相次いで見つかり生化学的性質が明らかにされているが、その生物学的機能、特に動物モデルでの機能の解明はほとんど行われていない。今回我々は、機能喪失実験によって、マウスのH3K9me2/1特異的デメチラーゼであるJHDM2A(JmjCドメイン含有ヒストンデメチラーゼ2A、JMJD1Aとも呼ばれる)が精子形成に不可欠であることを明らかにする。また、Jhdm2a欠失マウスでは、減数分裂後のクロマチン凝縮に異常が生じること、JHDM2Aが精子のクロマチンの凝縮に必要なtransition nuclear protein 1とプロタミン1の遺伝子(Tnp1Prm1)に直接結合して発現を制御することがわかった。したがって、今回の研究によって、JHDM2Aが精子形成にもつ役割が判明し、その直接の標的がtransition nuclear proteinとプロタミンの遺伝子であることが明らかになった。

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