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2013 Fiscal Year Annual Research Report

卵成熟誘起ホルモン刺激の受容と応答によるG2/M期移行の分子機構

Research Project

Project/Area Number 25291043
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Research InstitutionOchanomizu University

Principal Investigator

岸本 健雄  お茶の水女子大学, サイエンス&エデュケーションセンター, 客員教授 (00124222)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 奥村 英一  東京工業大学, 生命理工学研究科, 助教 (00323808)
立花 和則  東京工業大学, バイオ研究基盤支援総合センター, 准教授 (60212031)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords細胞周期 / 細胞内情報伝達 / ホルモン受容体
Research Abstract

本研究では、ヒトデ卵を用いて、卵成熟誘起ホルモン(1-methyladenine, 1-MeAde)の卵表受容体を同定し、その刺激が卵細胞内でcyclin B-Cdk1の活性化に伝達される全容を明らかにすることを目的としている。本年度は、以下の点が判明した。
1.これまでの1-MeAdeアフィニティービーズを用いた解析から、1-MeAde受容体はRdz(Rendezvin)-GRL(GPCRのGRL101)複合体であるという作業仮説を得ている。その確証をめざして、それぞれを特異的に認識する抗体を作製した。これらを用いて、RdzとGRLのそれぞれが卵表層に局在していることを確認した。さらにGRL抗体の卵内微小注射は、1-MeAdeによる卵成熟誘起を抑制することを示した。これらは、Rdz-GRL複合体が1-MeAde受容体であることを強く支持している。
2.1-MeAde刺激により卵内ではまずAkt/PKBが活性化し、これがCdc25とMyt1を直接リン酸化して、cyclin B-Cdk1が活性化される。他方、閾値以下の1-MeAde刺激によっても、一旦、cyclin B-Cdk1は低レベルに活性化されるが、その活性に応じてフォスファターゼ(PPaseX;分子実体は不明)が活性化され、Cdc25とMyt1が脱リン酸化されて、cyclin B-Cdk1は不活性状態に戻ることが、予備的に判明していた。そこでまずは、この点を確証した。さらに、1-MeAde受容体にカップルしたGタンパク質から、PI3K-PIP3-Aktを介さずにPPaseXの抑制に向かう経路が存在する可能性が見えてきた。これらは、1-MeAde刺激における閾値設定の要に関わると期待される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

RdzとGRLそれぞれの特異抗体、およびGRL活性中和抗体が得られたことは、1-MeAde受容体の解析にとって大きな進展である。しかし、1-MeAde受容体として、Rdz-GRL複合体の必要十分性の証明については、一部、次年度に持ち越したといえる。
他方、PPaseXの抑制に向かう新規経路(1-MeAde受容体-Gタンパク質-PPaseX)の存在の可能性を見出したことは、予想を超えた新展開であり、1-MeAde刺激における閾値設定の解析に新規の視点を提供するものである。

Strategy for Future Research Activity

Rdz-GRL複合体の、1-MeAde受容体としての必要十分性の証明に、まずは全力を注ぎたい。特に、Rdzの抑制による、1-MeAdeを介した卵成熟誘起の阻害;逆に、1-MeAdeなしでのRdzの直接刺激、あるいは1-MeAdeやRdzなしでのGRLの活性化による卵成熟の誘起、の実証が最も優先すると考えている。
他方、当初予定していた、各種Qドットを活用した1-MeAdeシグナル伝達の1分子イメージング(1-MeAde / Rdz-GRL複合体 / 3量体Gタンパク質 / PIP3形成)については、新規知見として何を目指すのかを、再考する必要があると考えている。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

本研究代表者は、平成25年3月で東京工業大学を定年となり、同4月からはお茶の水女子大学で客員教授として、研究を継続している。これにともない、平成25年度の経費には、お茶大研究室のスタートアップに要する費用を予定していた。しかし、同年度の間、お茶大研究室ではスタート体制の整備に手間取りつつ研究を実施する一方で、東工大の旧研究室でも相当程度の実験を実施できた。そのため、お茶大研究室の本格的セットアップは平成26年度にずれ込むこととなり、物品費を主として次年度使用額が生じた。
上記「理由」の項に述べたような状況であり、次年度使用額は、当初の予定通り、お茶大研究室のセットアップに関連して使用する予定である。

  • Research Products

    (6 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 2 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Cyclin B-Cdk1 inhibits protein phosphatase PP2A-B55 via a Greatwall kinase-independent mechanism.2014

    • Author(s)
      Okumura, E., Morita, A., Wakai, M., Mochida, S., Hara, M., and Kishimoto, T.
    • Journal Title

      J. Cell Biol.

      Volume: 204 Pages: 881-889

    • DOI

      10.1083/jcb.201307160

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Mos-MAPK pathway regulates Diaphanous-related formin activity to drive cleavage furrow closure during polar body extrusion in starfish oocytes.2013

    • Author(s)
      Ucar, H., Tachibana, K., and Kishimoto, T.
    • Journal Title

      J. Cell Sci.

      Volume: 126 Pages: 5153-5165

    • DOI

      10.1242/jcs.130476

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 卵細胞周期の制御機構:MPFの再考 (Plenary Lecture)2013

    • Author(s)
      岸本健雄
    • Organizer
      第65回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      ウインクあいち(愛知県産業労働センター)
    • Year and Date
      20130619-20130621
    • Invited
  • [Presentation] Starfish oocyte maturation (Key Note Talk)2013

    • Author(s)
      Takeo Kishimoto
    • Organizer
      EMBO Workshop on “Oocyte Maturation and Fertilization: Lessons from Canonical and Emerging Models”
    • Place of Presentation
      Banyuls-sur-Mer, France
    • Year and Date
      20130612-20130615
    • Invited
  • [Book] Methods in Mol. Biol., vol. 1128(Chap. 21を分担執筆)2014

    • Author(s)
      Okumura, E., Hara, M., and Kishimoto, T.
    • Total Pages
      347 (311-330)
    • Publisher
      Springer Science+Business Media, New York
  • [Remarks] 東工大・生命理工・立花研究室ホームページ(その中で岸本名誉教授として表示)

    • URL

      http://www.cell-dev.bio.titech.ac.jp/home/index-j.html

URL: 

Published: 2015-05-28  

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