2013 Fiscal Year Annual Research Report
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23570252
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
熊野 岳 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (80372605)
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| Keywords | 生殖系列 / 転写抑制 / 初期発生 / マボヤ / PEM / 母性局在因子 |
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| Research Abstract |
初期胚の生殖系列では転写がグローバルに抑制されており、そのことが体細胞系列との分離に重要な役割を果たすことが知られる。本申請では、脊索動物門尾索動物亜門に属するマボヤの初期胚において、母性局在因子PEMがどのようにして生殖系列の転写を抑制するのか詳細な分子機構を明らかにすることを大きな目標の１つとして研究を行ってきた。その結果、PEMがpTEFb複合体との結合を介してRNA polymerase IIのリン酸化を抑えることで、生殖細胞系列の転写をグローバルに抑制することを明らかにした。したがって、ハエ、線虫、ホヤを含めた幅広い種でそれぞれにユニークな母性局在因子が、pTEFbを介したRNA polymerase IIのリン酸化の抑制という共通の機構で生殖細胞系列での転写を制御することが明らかになり、進化上生殖細胞系列での転写抑制機構に機能的拘束が働いていたことを示唆する重要な発見となった。この成果は、Current Biology 誌に掲載された。これらの結果をうけて最終年度は、PEMによる転写抑制がどのように解除されて、どのように胚性遺伝子発現が開始するのか、他の動物でもあまり理解されていない問題に対して理解を進めることを目的として研究を行った。その結果、発生に伴ったPEMタンパクの減少が胚性遺伝子発現開始に必要十分条件であることを示した。さらに、PEMタンパクの減少を制御すると考えられる母性局在因子ZF-1についても機能解析を行い、ZF-1のない環境では本来の胚性遺伝子開始時期には遺伝子発現が見られないことを明らかにした。以上のように、マボヤ初期胚の生殖細胞系列における転写抑制機構に関して、PEMの機能を中心に重要な知見を得ることができた。
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