魚類の生殖系列を規定する細胞質因子の解析と分離に関する研究

• Project/Area Number: 21658066
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: General fisheries
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 山羽 悦郎 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (60191376)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 本村 泰三 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (30183974)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000); Fiscal Year 2010: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2009: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: 始原生殖細胞 / 生殖細胞質 / vasa / キンギョ / ゼブラフィッシュ / Bucky Ball

Research Abstract

本申請では、発生工学の材料であるPGCを産業的に重要な魚種でも使えるようにするために、生殖細胞質を利用し人為的にPGCを誘導することを目的とし魚類の生殖細胞質に関する研究を進めている。
生殖細胞質の因子と考えられているゼブラフィッシュBucky BallとGFPを結合したコンストラクトのmRNA(Buc-GFP)を異種キンギョ、タナゴ、ウナギ、マツカワの4魚種の受精卵へ顕微注入し、その発現を明らかにした。(1)キンギョでは、第1～3卵割期の卵割面にGFPのシグナルが確認された。128～胞胚期に胚盤周囲で蛍光顆粒をもった割球が確認された。(2)タナゴでは、8～16細胞期から卵割面の境界に蛍光シグナルが認められた。64～128細胞期の一部の胚で、胚盤の周囲には分布しない割球間での蛍光の顆粒の局在を観察した。(3)ウナギでは、胞胚期での顆粒の局在を確認した。良い卵が採れていないので、初期卵割期での確認は行えていない。(4)マツカワでは、4-8細胞期から蛍光顆粒の局在が確認される。個体によって、割球間に複数の顆粒の局在が認められた。胞胚期では、胚盤の周辺あるいは中央部でと、個体により異なる局在が認められた。シグナルは、胚環期から胚盾期には弱くなった。これらの結果より、このコンストラクトを用いることで、様々な種の生殖細胞質を顕在化させることが出来るようになった。
Buc-GF mRNAを注入したゼブラフィッシュ胚から胞胚期の胚盤周縁部のシグナルの存在部位を他の胚に移植した。その結果、高頻度で生殖系列キメラを誘導できた。したがって、これまで分離が困難であった胞胚期の胚からこのシグナルを目標として始原生殖細胞、あるいは生殖細胞質をもつ割球を分離できると考えられた。