哺乳動物の卵/初期胚特異的な細胞周期の体細胞への導入を目指した制御要因の解析研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14360173
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 内藤 邦彦 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (20188858)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 千田 和広 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (00192188) ; 青木 不学 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (20175160) ; 東條 英昭 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (20041668)
• Keywords: 哺乳動物卵子 / 減数分裂 / 初期胚発生 / 細胞周期 / MPF / Rb

Research Abstract

哺乳動物の卵が行う細胞周期は特殊であり、減数分裂ではDNA合成期(S期)と細胞分裂期(M期)の繰り返しによって起こる通常の体細胞分裂から、1回だけS期が除かれM期が2回連続して起こる。また、これに続く初期胚の細胞分裂では、1回の細胞周期に要する時間が短いこと、分裂によって生じた娘細胞の大きさが回復することなく分裂が繰り返し、胚全体の大きさは変わらずに個々の細胞の体積が小さくなること、さらに体細胞分裂の進行に不可欠な増殖因子の添加なしに細胞分裂が進行すること、といった体細胞には見られない特徴を持つ。本研究はこのような卵/初期胚特異的な細胞周期を起させる要因を明らかにすることを目的とし、減数分裂についてはブタ卵を、また初期発生についてはマウス卵を用いて検討した。その結果、減数分裂特異的な2回のM期を起こさせるためには卵が持つ巨大な核である卵核胞が必要であり、これが無い場合は1回のM期の後S期が起こること、この卵核胞の作用はMAPキナーゼ系を介さない経路により作用することが明らかとなった。現在、この作用経路を明らかにすべく研究を行っている。また、初期胚の早い細胞周期は、M期の後直ちにS期が開始するためであり、これは一般に体細胞でS期への進行を抑制しているRbというタンパク質を初期胚が持たないためである可能性が示唆された。これを確認するためにマウス初期胚にRbを強制発現させたところ、M期終了後にG1期が出現し、この正当性が示唆された。この場合初期胚はG1期で発生を停止するが、これがRbを不活性化するCyclin D群の発現が無いためとの予想のもとに、現在、Cyclin DをRbと同時に発現することでこの停止が解除されるか否かを検討中である。

Research Products

• [Publications] Iwamori Naoki: "Preimplantation-embryo-specific cell cycle regulation is attributed to the low expression level of retinoblastoma protein"FEBS letter. 526. 119-123 (2002)
• [Publications] Sugiura Koji: "Activation of ribosomal S6 kinase (RSK) during porcine oocyte maturation"Zygote. 10. 31-36 (2002)
• [Publications] Kikuchi Kazuhiro: "Maturation/M-phase promoting factor regulates aging of porcine oocytes matured in vitro"Cloning and Stem Cells. 4. 211-222 (2002)
• [Publications] 内藤 邦彦: "動物発生工学:(受精と初期発生;卵子の体外成熟;医療への応用 担当)"岩倉洋一郎・佐藤英明・舘鄰・東條英昭編、朝倉書店、東京. 270 (2002)