PHF2は、筋肉形成において筋肉体遺伝子転写を調節します

筋形成は、主に筋原性調節因子（MRF）として知られる転写因子によって調節され、転写はエピジェネティックな修飾の影響を受けます。しかし、筋形成のエピジェネティックな調節はよく理解されていません。ここでは、筋形成中にヒストン3リジン9ジメチル（H3K9me2）を脱メチル化するエピゲノム修飾酵素であるPhf2に焦点を合わせました。PHF2 mRNAは筋形成中に発現し、PHF2は筋芽細胞と筋管の核に局在しました。CRISPR/CAS9システムを使用してPHF2ノックアウトC2C12筋芽細胞を生成し、RNAシーケンスを介してグローバルな転写変化を分析しました。PHF2ノックアウト（KO）細胞2 d分化後2 d RNAシーケンスにかけられました。遺伝子オントロジー（GO）分析により、PHF2 KOが骨格筋線維の形成と筋肉細胞の発達に関連する遺伝子の発現を損なうことが明らかになりました。MYHSやMyBPC2などの筋肉遺伝子の発現レベルは、分化後7日でPHF2 KO細胞で大幅に減少し、MYBPC2、MEF2C、およびMYH7のH3K9ME2修飾は、分化後4日後のPHF2 KO細胞で増加しました。これらの発見は、PHF2がエピジェネティックな修飾を介して筋肉の遺伝子発現を調節することを示唆しています。

Myogenesis is regulated mainly by transcription factors known as Myogenic Regulatory Factors (MRFs), and the transcription is affected by epigenetic modifications. However, the epigenetic regulation of myogenesis is poorly understood. Here, we focused on the epigenomic modification enzyme, PHF2, which demethylates histone 3 lysine 9 dimethyl (H3K9me2) during myogenesis. Phf2 mRNA was expressed during myogenesis, and PHF2 was localized in the nuclei of myoblasts and myotubes. We generated Phf2 knockout C2C12 myoblasts using the CRISPR/Cas9 system and analyzed global transcriptional changes via RNA-sequencing. Phf2 knockout (KO) cells 2 d post differentiation were subjected to RNA sequencing. Gene ontology (GO) analysis revealed that Phf2 KO impaired the expression of the genes related to skeletal muscle fiber formation and muscle cell development. The expression levels of sarcomeric genes such as Myhs and Mybpc2 were severely reduced in Phf2 KO cells at 7 d post differentiation, and H3K9me2 modification of Mybpc2, Mef2c and Myh7 was increased in Phf2 KO cells at 4 d post differentiation. These findings suggest that PHF2 regulates sarcomeric gene expression via epigenetic modification.