2010 Fiscal Year Annual Research Report
ホヤ胚発生における三種の胚軸(動植・前後・左右軸)の決定機構
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22370078
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
西田 宏記 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60192689)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
熊野 岳 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (80372605)
西野 敦雄 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (50343116)
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| Keywords | 胚発生 / 局在mRNA / 生殖細胞 / ホヤ / 尾索動物 / 左右非対称性 / Nodal |
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| Research Abstract |
発生が完了した後のからだには、3つの直交する体軸(すなわち動植・前後・左右軸)が存在している。これらの体軸は、一般的に胚発生中に形成される。これらの胚軸の方向と極性、そして軸に沿った組織の配置がどのようにして確立されるのかを研究している。本研究では尾索動物のマボヤを用いて解析を行っている。
前後軸:生殖細胞におけるザイゴティック転写開始の抑制
ホヤ胚の植物半球の最後部には始原生殖細胞が形成される。この始原生殖細胞において全てのザイゴティクな転写開始が抑制されていることが知られている。この転写抑制は、体細胞の運命決定に関わる様々な遺伝子の発現から生殖細胞を隔離しておき、生殖細胞の全能性をキープするためのしくみではないかと推測されている。我々は、胚の後極の局在するPEM mRNAがこの現象に関わっていることを見つけた。本年は、PEMのドメイン解析、タンパク質の局在、相互作用する他のタンパク質に関して解析を行った。その結果、PEMタンパク質は核に存在し、特定のドメインが機能に必要であること、pTEFb複合体と作用することなどが明らかになった。これらをまとめた論文がCurrent Biologyに出版された。
左右軸:左右軸決定機構と胚の回転
多くの動物の体は左右非対称性を示す。Nodalの左側での発現は非常によく保存されており、ホヤでもNldalが左側で発現し、Pitxがその下流にある。我々は、Nodal発現の直前にホヤの神経胚が、卵膜の中で前後軸に沿って一時的に反時計回りに回転すること、この回転によりNodalが左側で発現し始めることを発見していた。今年度は、神経胚を走査型顕微鏡で観察することにより、回転が起こる時期特異的に、胚表面の表皮細胞から繊毛が1本ずつ生えていることを確認した。
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