始原生殖細胞の形成直後の発現するnanos3の機能解析

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17045035
• Research Institution: National Institute of Genetics
• Principal Investigator: 三井 薫 国立遺伝学研究所, 系統生物研究センター, 助手 (40324975)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 相賀 裕美子 国立遺伝学研究所, 系統生物研究センター, 教授 (50221271)
• Keywords: nanos3 / 始原生殖細胞 / アポトーシス / Bax / ノックアウトマウス

Research Abstract

当初、予定していたテトラサイクリン誘導体による遺伝子発現制御システム(Tet-Offシステム)を用いて、Nanos3発現ES細胞の作成を試みたが安定した細胞が得られずin vivoの系を用いた解析に予定変更した。nanos3は始原生殖細胞(PGC)において形成初期から生殖巣到達直後まで発現しnanos3を欠損したマウスは、生殖細胞を完全に欠損する。胎児期における解析から、移動期においてPGC数が激減し、消失していることが明らかになっていたがその原因として、1)アポトーシス、2)体細胞への分化、の2つの可能性が考えられる。我々は活性化型caspase3の免疫染色により、nanos3^<-/->マウスにおいてPGCがアポトーシスを起こしていることを明らかにした。さらにアポトーシス促進因子Baxに着目し、nanos3^<-/->bax^<-/->ダブルノックアウトマウスを作成して解析した。nanos3^<-/->bax^<-/->の成体では、雄はbax^<-/->マウスとよく似た表現型を示して不妊となるが、nanos3^<-/->マウスでは完全に消失する生殖細胞が存在していた。一方、雌はbax^<-/->マウスとは異なった表現型を示し、生殖巣が顕著に矮小化していた。しかしその矮小化した生殖巣の中には、形態的に正常な卵母細胞が存在していた。胎児期における解析により、nanos3^<-/->bax^<-/->マウスでは雄雌共に少数のPGCが生殖巣に到達していることがわかった。このことから、nanos3^<-/->マウスにおけるPGC消失の一因はアポトーシスであること、Nanos3がBaxを介したアポトーシス経路を抑制していることが示唆された。
さらに我々は、生後におけるnanos3の機能解析をすすめる目的で、条件付nanso3ノックアウトマウスの作成を開始した。