クロマチン制御は染色体の凝集状態を規定し、遺伝子の発現制御などにおいて重要な役割を果たし、さらに、その制御はエピジェネテック制御として遺伝子の発現の切り替えや固定化機構としても注目され、発生過程や生涯にわたる細胞増殖と分化の制御機構に関与すると考えられる。しかし、その是非や機構の多くが不明である。特にヒストンのメチル化は重要な修飾の一つで、これまで安定的と考えられていたが、最近、LSD1やJumonji(Jmj)ファミリーの多くのメンバーがヒストン脱メチル酵素であることが判明し、メチル化はダイナミックに変動しうることが明かとなった。そして、ヒストンのメチル化、脱メチル化が遺伝子の発現のON,OFF、量調節やその固定化に深く関わる可能性が生じた。そこで、本特定領域研究ではJmjファミリー等のヒストン脱メチル化酵素およびメチル化酵素に注目し、発生過程の増殖・分化制御および発生後の細胞の長期的な増殖停止と分化の維持におけるヒストンメチル化および脱メチル化の意義を問う。このため、発生過程から成体にいたるこれら酵素の発現と核内局在の変化、そしてヒストン修飾状態との相関を調査する。次にその強制発現や不活化により、個体内もしくは細胞内においてヒストンの特定残基のメチル化状態の改変を行い、そのメチル化の意義を明らかにする。これらの解析により、いかなる時期に、いかなるヒストンメチル化、脱メチル化が、いかなる遺伝子カスケード機能に影響をおよぼし、発生過程や成体での増殖・分化制御に寄与するのか、また、この機能と他のヒストン修飾やJmjファミリー蛋白質の核内ダイナミクスとの相関を解明する。