ゼブラフィッシュにおける母性mRNAの局在化機構

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12780557
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 井上 邦夫 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助手 (40252415)
• Keywords: ゼブラフィッシュ / 母性mRNA / 局在化RNA / 卵母細胞 / 植物極 / 卵割溝 / 生殖細胞

Research Abstract

ショウジョウバエやツメガエルでは、卵内で局在する母性RNAが体軸形成や生殖細胞形成などに不可欠な役割を担っている。しかし、両生類以外の脊椎動物種では局在化母性RNAは見つかっていなかった。我々は、ゼブラフィッシュにおいて、特徴的な局在性を示す母性mRNAをいくつか同定している。すなわち、RNA結合性蛋白質をコードするdazl, brulの母性mRNAは卵母細胞や受精卵の植物極に局在化し、卵割期に動物極へ移動する。また、生殖系列に発現するvasa遺伝、nanos遺伝子の場合、母性mRNAは2,4細胞期の卵割溝の両端に局在する。
本研究では、ゼブラフィッシュにおける母性mRNAの局在化機構について検討を行い、以下の知見を得た。
1.ゼブラフィッシュの高温感受性janus変異胚において、vasa母性mRNAの局在化が異常となることを見いだした。janus変異胚では2細胞期の割球間接着性が低下していることから、細胞間接着装置や細胞骨格系とvasaの局在化が密接な関係にあると考えられる。
2.dazlとbrulは、卵母細胞植物極への局在化様式が異なることを明らかにした。特にdazlの局在は卵形成過程の非常に初期に起こることから、卵母細胞の動物極・植物極形成への関与が示唆された。また、植物極皮質へのアンカーにはアクチン繊維が必須なことがわかった。
3.卵成熟過程に関与するc-mosmRNAが卵母細胞動物極に局在化することを見いだした。
4.vasa、nanos母性mRNA局在化領域の除去により、生殖細胞形成が阻害されたことから、この領域に生殖細胞決定因子群が存在することが強く示唆された。
5.nanos母性mRNAの生殖細胞特異的な安定性制御に関与するシス配列を約80ntに限定した。

Research Products

• [Publications] Shing Nakahata: "Biochemical identification of Xenopus pumilio as a sequence-specific cyclin B1 mRNA-binding protein"J.Biol.Chem.. 276(24). 20945-20953 (2001)
• [Publications] Hiroshi Suzuki: "Regulation of altemative splicing of α-actinin transcript by Bruno-like proteins"Genes to Cells. (印刷中). (2002)
• [Publications] 井上 邦夫: "ゼブラフィッシュ発生分化過程に働くRNA情報発現系"生体の科学. (印刷中). (2002)