RNA制御による原始卵胞維持機構の解明

• Project Area: Mechanisms regulating gamete formation in animals
• Project/Area Number: 26114512
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: National Institute of Genetics
• Principal Investigator: 加藤 譲 国立遺伝学研究所, 系統生物研究センター, 助教 (60570249)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥10,660,000 (Direct Cost: ¥8,200,000、Indirect Cost: ¥2,460,000); Fiscal Year 2015: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2014: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
• Keywords: マウス / 卵巣 / 原始卵胞 / RNA結合タンパク質 / 卵形成 / RNA制御

Outline of Annual Research Achievements

本研究は継続的なマウス卵子形成拮抗の解明を目指し、これまで着目されていなかったRNA結合タンパク質による転写後遺伝子発現制御の視点から、原始卵胞の維持と活性化の制御機構の一端を明らかにすることを目的として、以下の研究を行った。
1) 原始卵胞活性化におけるRNA結合タンパク質Aの機能解析：遺伝子Aは卵巣において卵母細胞特異的に発現する。本年度は卵母細胞特異的に遺伝子Aを過剰発現んするトランスジェニックマウスを作成し、原始卵胞の活性化への影響について解析した。その結果、遺伝子A過剰発現卵巣では、正常卵巣に比べ活性化卵胞数がおよそ2倍に増加し、原始卵胞数の減少がみられた。興味深いことに、原始卵胞は急速に枯渇しない。野生型に比べ、減少速度は速いものの、ある程度の期間維持されていた。このことから、遺伝子Aは原始卵胞の活性化を直接誘導することはないが、原始卵胞が活性化し易い状態を作り出す因子であることが示唆された。この可能性を検証するため、卵母細胞特異的Pten遺伝子ノックアウトの遺伝的背景において、遺伝子Aの過剰発現を試みた。PI3Kの抑制因子であるPtenを卵母細胞でノックアウトすると、AKTシグナルが常に活性化し、原始卵胞は無秩序に活性化する。このような状態のもと、遺伝子Aを過剰発現させることにより、遺伝子Aの原始卵胞活性化への影響が顕著にみられることを期待した。その結果、Ptenノックアウト下における遺伝子Aの過剰発現卵巣では、Ptenノックアウト卵巣よりも顕著にAKTシグナルが活性化していることが明らかとなった。このことから、遺伝子Aは原始卵胞の活性化に関わる新規のRNA結合タンパク質であることが強く示唆された。
2) 遺伝子Aと拮抗するアンタゴニストの探索：本年度は前年度に同定した遺伝子Aに拮抗する有力な候補因子Bの機能を解析するため、CRISPRによる遺伝子B変異体、卵母細胞特異的遺伝子B過剰発現マウスの作成を行い、解析に着手した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] University of California(米国)
• [Journal Article] Dazl is a target RNA suppressed by mammalian NANOS2 in sexually differentiating male germ cells (2016)
  • Author(s): Yuzuru Kato, Takeo Katsuki, Hiroki Kokubo, Aki Masuda, Yumiko Saga
  • Journal Title: Nature Communications Volume: 7 Issue: 1 Pages: 1-11
  • DOI: 10.1038/ncomms11272
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Role of a 3'UTR-dependent suppression of Dazl in female reproduction (2015)
  • Author(s): Kurumi Fukuda, Yuzuru Kato, Atsushi Suzuki, Yumiko Saga
  • Organizer: Biochemistry and Molecular Biology
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場
  • Year and Date: 2015-12-01
• [Remarks] マウス生殖細胞のオス化の鍵となる仕組みを解明
  • URL: https://www.nig.ac.jp/nig/ja/2016/04/research-highlights_ja/20160414.html
• [Remarks] Dazl is a target RNA suppressed by mammalian
  • URL: https://www.nig.ac.jp/nig/2016/04/research-highlights/20160414-2.html
• [Remarks] マウス生殖細胞の雄化に必須なRNA結合タンパク質Nanos2の標的RNAを同定
  • URL: http://ssl-pro.net/~mamdev/japan/result/detail.html?CN=175051