たのしい演劇

Alchemy of Actor, Epigenetics00

「活動状態変化を記録し、伝え、永続させるような、染色体領域の構造的な順応」

Conrad Hal Waddington (1905 – 26 1975)
エピジェネティクスとは「遺伝物質からはじまり最終的な生物を形づくるすべての制御された過程」
「遺伝子が表現型を作るために周辺環境とどのように相互作用するのか」と表現



脳科学とエピジェネティクス

神経活動との関連

初代培養神経細胞へKCl投与し脱分極を誘導すると、
Bdnf遺伝子のプロモーターIV領域のCpGが脱メチル化される。
脱メチル化に伴いMeCP2が解離しプロモーターIVからの転写量上昇が認められる。
神経細胞における長期増強(LTP)の誘導は
、神経伝達に関わる遺伝子のプロモーター領域におけるヒストンH3およびH4のアセチル化と関連す



脳部位　細胞種類との関連

脳内の部位により、DNAメチル化状態が異なる。

脳の特徴は、種々の神経細胞やグリア細胞が混在した組織である。

神経細胞と非神経細胞では、DNAメチル化状態に違いが見られ　そのため、
脳のDNAのメチル化を調べた場合、
その変化は細胞種の変化の反映か、特定の細胞におけるDNAメチル化変化の反映か　区別がつかない



脳神経系細胞内シトシン修飾状態と機能

メチルシトシンが
ten-eleven translocation (TET)タンパク質によって酸化された
ヒドロキシメチルシトシン (5-hydroxymethylcytosine; 5-hmc)が
脳神経系細胞に豊富に含まれる。

TET存在下で
カルボキシルシトシン（5-carboxylcytosine; 5-cac）
、フォルミルシトシン (5-formylcytosine; 5-fc)　が生成される。

これら多様なシトシン修飾は
、分裂しない神経細胞における　脱メチル化過程の中間産物であろう。

盛んに分裂する細胞では、
維持メチラーゼの活性が抑制され
、メチル化されていない細胞が増加することによる脱メチル化passive demethylation

に対し、5-hmcを介したシトシンへの脱メチル化active demethylation、は哺乳類では確認されていなかった。

　現在提唱されているモデルでは、
5-fcから5-cacに変換された後、未同定のcarboxylaseによって再びシトシンに変換されるか
、5-fc／5-cacがactivation-induced cytidine deaminase (AID)や
apolipoprotein B mRNA editing enzyme catalytic polypeptide (APOBEC)の作用により
チミンに変換され
、thymine-DNA glycosylase (TDG)や
他のDNA修復関連酵素群による塩基除去修復系によって　シトシンに戻るモデルが提案されている。

、近年MeCP2が5-hmcに結合することが明らかにされ
　また、5-hmc結合タンパク質のスクリーニングも進み
　脱メチル化過程の中間産物以外の機能を持つことを示唆す。



と　たのしい演劇の日々