マウス胎仔生殖細胞の発生と性分化制御機構の解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11234201
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 中辻 憲夫 京都大学, 再生医科学研究所, 教授 (80237312)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野瀬 俊明 三菱化学生命科学研究所, 主任研究員
• Keywords: 始原生殖細胞 / 減数分裂 / 性分化 / 精巣 / ES細胞 / vasa遺伝子

Research Abstract

マウス精巣に特異的発現を示す遺伝子testatin/crespのノックアウトマウスを作成して表現型解析を進めたが、高齢に至ってからの精巣の縮小が観察された以外に顕著な異常は検出されなかった。bcl-x遺伝子欠損ヘテロマウスの雄生殖細胞のみで起きる細胞死の解析によって、胎仔期生殖細胞のアポトーシス制御における雌雄差を見いだし、雌雄生殖細胞数の変化やアポトーシス関連遺伝子の発現などについて詳細な解析をおこなった。マウス精子形成細胞におけるchromatoid body/nuageに局在する新規蛋白質をコードするMtr-1(Mouse tudor repeat-1)およびMtr-2遺伝子を単離した。MTR-1とMTR-2は共にショウジョウバエ生殖顆粒(nuage)の構成蛋白質の一つであるTUDORに特徴的なドメインのリピート構造をもつが、両者のマウスchromatoid/body/nuageへの局在は各々異なった分化段階で起こる事を示した。また、MTR-1がmRNAスプライシングに関与するsmall nuclear ribonucleoprotein(snRNP)と精巣内で複合体を形成する事、Mtr-1を培養繊維芽細胞株で強制発現すると分裂期細胞細胞質内でsnRNPと共存する顆粒状構造を形成する事から、MTR-1がchromatoid body/nuageの構成因子の一つであるsnRNPの生殖細胞細胞質内での凝集を促進する可能性が高い事を示した。またMtr-2はMtr-1とは類似しているがやや異なる発現パターンを示しており、その遺伝子構造や細胞内局在などについて解析を行った。
他方、ES細胞のin vitro分化系において誘導されるES由来生殖細胞を用いた移植実験についてさらに解析を進めた結果、ES由来生殖細胞が移植組織内において減数分裂を行い、また、実際に成熟精子への最終分化を行うことの確証が得られた。一方、このin vitro生殖細胞分化系を用いて、分化誘導作用を持つBMPシグナル伝達に関わるSmad因子群(Smad-1,5,6)の遺伝子導入による効果検定からは、Smad-5,6の分化阻害効果、逆にSmad-1による生殖細胞分化傾向の増強が示唆される結果を得た。以上の結果は、このin vitro生殖細胞分化系が特定遺伝子の導入・改変などによる機能機作の解明を行うための均質で再現性のある培養細胞系となることを示している。

Research Products

• [Publications] Hasegawa, K., Nakatsuji, N.: "Insulators prevent transcriptional interference between two promoters in a double gene construct for transgenesis"FEBS Lett.. 520. 47-52 (2002)
• [Publications] Kimura, H., Tada, M., Hatano, S., Yamazaki, M., Nakatsuji, N., Tada, T.: "Chromatin reprogramming of male somatic cell-derived Xist and Tsix in ES hybrid cells"Cytogenetic and Genome Research. (In press).