旭川医科大学
自然科学研究機構 基礎生物学研究所
■概要
ヒトを含む多くの真核生物は、精子や卵子などの配偶子を形成する過程で減数分裂を行い、遺伝的多様性を獲得します。精巣における精子形成の過程では、染色体を構成する「ヒストン」などのタンパク質が大規模に入れ替わることで、相同染色体の対合や組換えが可能となります。「ヒストン」と呼ばれるDNAに結合するタンパク質は様々な化学修飾を受けて、遺伝子の発現制御、染色体の機能並びに立体構造に深く関わっています。私たちは以前の報告で、精巣だけで発現するヒストンH3の異型種であるH3t（tはtestisの略）が精子形成過程に必須であることを報告しました（Ueda
et al.,
Cell Rep, 2017）。しかし、H3tは他のH3と僅か数アミノ酸しか違わないため、H3tの機能を詳細に解析することは困難でした（Cheng
et al.,
eLife, 2020）。
このたび、基礎生物学研究所の川口隆之助教、中山潤一教授、旭川医科大学の上田潤准教授らのグループは、マウスのゲノムを改変し、H3tに「タグ」と呼ばれる小さなしるしを付けた新規のバイオリソースを開発しました。このバイオリソースを用いることによって、これまで解析が困難であった、H3tに対する化学修飾の違いを質量分析法によって明らかにすることに成功しました。この研究によって、H3tが他のH3タンパク質に比べて、特徴的な化学修飾を受けていることが判明しました。今後、このバイオリソースを用いて、精子形成に必須の役割を果たすH3tタンパク質の詳細な機能解析が可能となることが期待されます。
本研究成果は、2024年9月12日に英国の学術誌「
Scientific Reports」に掲載されました。
図．本研究で新規に開発したH3tタンパク質にタグを付けたノックインマウスの作製手順を示した模式図。ゲノム編集技術を用いて、H3tタンパク質のカルボキシル末端にFLAGタグと呼ばれる小さなタンパク質を挿入しました。FLAGタグのアルファベット（橙色でハイライトしたもの）は、アミノ酸の1文字表記を表しています（Kawaguchi
et al.,
Scientific Reports, 2024を一部改変）。
