脊椎動物の減数分裂開始機構解明の突破口を開く-減数分裂開始異常変異体を用いて-

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K18333
• Research Institution: National Institute of Genetics
• Principal Investigator: 河崎 敏広 国立遺伝学研究所, 系統生物研究センター, 助教 (30770630)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 減数分裂 / 減数分裂開始機構

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、最初期の精原細胞でも減数分裂を開始する異常を持つゼブラフィッシュENU 誘導変異体PM-035の原因遺伝子の同定と機能解析により、脊椎動物における減数分裂開始機構解明の新たな糸口を見出すことにある。平成２９年度は、PM-035変異体の原因遺伝子の同定に着手した。まずヘテロ変異体の掛け合わせによって得られた表現型を持つ個体群と持たない個体群のゲノムを抽出した。これらのゲノムと８１個の各染色体に存在するマイクロサテライトマーカーを用いてゲノミックPCRを行い、変異座と連鎖するマーカーの検索を行ったところ、PM-035変異体の１５番染色体に変異座が存在することを明らかにできた。１５番染色体上のマイクロサテライトマーカーを用いた更なる連鎖解析を行ったが、残念ながら、変異座が存在する候補領域を十分に狭めきれなかった。
そこで、上記の表現型を持つ２５個体と持たない２５個体のゲノムをプールし、次世代シーケンサーを用いて全ゲノムSNP解析を行った。その結果、終始変異は見つからなかったが、PM-035変異座の候補として多数のミスセンス変異とスプライス変異等を見つけることが出来た。現在、マイクロサテライトマーカーを用いた連鎖解析を継続し、得られた候補変異の絞り込みを行っている。今後、CRISPR/Cas9を用いて、絞り込んだ候補遺伝子の機能欠損変異体を作出し、PM-035変異体との相補性解析によってPM-035原因遺伝子を同定する予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ENU誘導変異体の原因変異座が終始変異であった場合、次世代シーケンサーを用いて全ゲノムSNP解析によって速やかに変異座を特定する事ができる。しかし、本年度の解析でPM-035変異座は終始変異でない事が分かったため、変異座の存在する候補領域を十分に絞り込んで候補変異を選別する必要性が出てきた。このため、当初の計画にも盛り込んではいたが、変異座が終始変異であった場合の想定よりは遅れが出ている。

Strategy for Future Research Activity

概要にも記した様に、CRISPR/Cas9を用いて絞り込んだ候補遺伝子の機能欠損変異体を作出し、PM-035変異体との相補性解析によってPM-035原因遺伝子を同定する。原因遺伝子の同定に時間がかかっているため、当初行う予定であった原因遺伝子産物の免疫沈降による相互作用する因子の検索や、それらの機能解析は研究期間に間に合わない可能性が高いが、原因遺伝子の発現解析や、強制発現によって減数分裂の開始に異常がでるかの解析は期間内に行う予定である。