ショウジョウバエをモデルとした生殖細胞形成機構の解析

• Project/Area Number: 12J40192
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Developmental biology
• Research Institution: Kumamoto University (2014-2015); The Institute of Physical and Chemical Research (2012-2013)
• Principal Investigator: 羽生ー中村 賀津子 (2014-2015) 熊本大学, 発生医学研究所, 特別研究員(RPD); 羽生 賀津子 (中村 賀津子) (2012-2013) 熊本大学, 発生医学研究所, 特別研究員(RPD)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥3,820,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2015: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000); Fiscal Year 2014: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2013: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 生殖細胞 / 生殖質 / 転写抑制 / 始原生殖細胞 / microRNA / ショウジョウバエ

Outline of Annual Research Achievements

ショウジョウバエ始原生殖細胞（極細胞）の発生プログラムは、卵形成過程で合成され、卵内の特定の領域（生殖質）に蓄積し、極細胞に取り込まれる母性因子の働きによって制御される。これまでに、極細胞の形成に関わる母性因子が多数単離されているが、その多くは、卵形成過程において生殖質の形成に関わる因子である。一方、胚発生過程において極細胞の形成・分化を直接制御する因子は、少数しか同定されていない。本研究では、新規生殖質因子の同定と、その分子機能解析を通して、生殖細胞発生プログラムの理解を進めることを目指す。
まず、生殖質因子の一つで、極細胞形成に中心的役割を担うPgcの機能解析を進めた。前年度までに、Pgcが、極細胞でのmicroRNA（miRNA）の発現を抑制し、生殖質を構成する母性mRNAをmiRNA依存的な分解から保護していることを見いだしていた。従って、Pgcの機能の一つが、母性mRNAの分解を防ぎ、機能的な生殖質を維持することであると結論した。本年度は、以上の結果と考察をもとに、論文を作成、投稿した。
また、新規生殖質因子の同定を目的とした遺伝学スクリーニングを行った。極細胞の形成・分化に関わる未同定因子の中には、卵形成過程初期で必須の機能を持つものがあると予想できる。このような因子の突然変異体は、卵形成不全を起こすため、従来の解析を免れてきたと考えられる。そこで、卵形成初期過程を正常に進行させた後に、卵形成中期以降でRNAサイレンシングを誘導する遺伝子ノックダウンスクリーニング系を構築した。本年度は、ストックセンターで維持されている短ヘアピンRNA発現系統、約1500 系統を解析した。そして、遺伝子ノックダウンにより、極細胞の形成や分化に異常を示す系統を複数単離した。今後は、スクリーニングを続けるとともに、新規因子の候補について、個別に解析を進める計画である。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] University of Copenhagen(Denmark)
• [Presentation] ショウジョウバエPgcタンパク質は、生殖質を構成する母性mRNAをmiRNAによる分解から保護している (2014)
  • Author(s): 羽生-中村 賀津子
  • Organizer: 第8回 生殖細胞の会
  • Place of Presentation: 東京海洋大学館山ステーション（千葉県館山市）
  • Year and Date: 2014-11-06 – 2014-11-07
• [Presentation] Pgcは、ショウジョウバエ始原生殖細胞でのmicroRNAの転写を抑制し、母性RNAを保護している (2012)
  • Author(s): 羽生一中村, 賀津子
  • Organizer: 第35回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場(福岡市)(招待講演)
  • Year and Date: 2012-12-12
• [Presentation] Pgc protects germ plasm RNAs from microRNA-mediated degradation in Drosophila primordial germ cells. (2012)
  • Author(s): Kazuko Hanyu-Nakamura
  • Organizer: The 58^<th>/60^<th> NIBB Conference
  • Place of Presentation: 岡崎コンファレンスセンター(岡崎市)
  • Year and Date: 2012-07-20
• [Remarks] 熊本大学発生医学研究所 生殖発生分野ホームページ
  • URL: http://www.imeg.kumamoto-u.ac.jp/bunya_top/germline_development/
• [Remarks] 熊本大学発生医学研究所 生殖発生分野ホームページ
  • URL: http://www.imeg.kumamoto-u.ac.jp/divisions/germline_development/
• [Remarks]
  • URL: http://www.imeg.kumamoto-u.ac.jp/divisions/germline_development/