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減数分裂を制御する分子機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 11102002
研究種目

特別推進研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東京大学

研究代表者

山本 正幸  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (40114706)

研究分担者 田仲 加代子  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (80345264)
辛島 健  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (30323497)
渡辺 嘉典  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (20212326)
山下 朗  東京大学, 遺伝子実験施設, 助手 (30312276)
杉本 亜砂子  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (80281715)
研究期間 (年度) 1999 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
322,900千円 (直接経費: 280,000千円、間接経費: 42,900千円)
2003年度: 52,000千円 (直接経費: 40,000千円、間接経費: 12,000千円)
2002年度: 62,400千円 (直接経費: 48,000千円、間接経費: 14,400千円)
2001年度: 71,500千円 (直接経費: 55,000千円、間接経費: 16,500千円)
2000年度: 55,000千円 (直接経費: 55,000千円)
1999年度: 82,000千円 (直接経費: 82,000千円)
キーワード減数分裂 / 分裂酵母 / 線虫 / 第一分裂 / mRNA / 安定性 / TORキナーゼ / 核形態 / RNA結合タンパク質 / プロテインフォスファターゼ / セントロメア / 精子形成 / 転写因子 / cAMP / プロテインキナーゼ / 14-3-3タンパク質 / コヒーシン / 還元分裂 / RNAi / 核移行 / 14-3-3 / 卵形成 / 太糸期
研究概要

1.分裂酵母の減数第一分裂に不可欠なmeiRNAを欠く細胞に過剰発現すると減数分裂を可能にさせる遺伝子を検索し、減数分裂特異的に発現される遺伝子のmei4、spo5、ssm4などを単離した。これらの遺伝子は、産物のタンパク質がmeiRNAの欠損を抑圧するのではなく、それぞれのmRNAの一部分に抑圧能が存在した。興味深いことに、これらのmRNAは栄養増殖している細胞中で発現させても不安定で蓄積せず、この不安定性を与える領域はmeiRNAの欠損を抑圧する領域と重なり合った。すなわち、これらのmRNAには栄養増殖時に積極的に不安定にする領域が組み込まれており、細胞が減数分裂に入ると安定化のためのメカニズムが作動すると推定された。2.減数分裂開始制御因子であるMei2pが第一分裂前期に核内でつくる特異的点状構造は、mRNA遺伝子座位で新生mRNAにMei2pが結合したものであることを明らかにした。3.分裂酵母の有性生殖開始に必要なTORキナーゼの遺伝子tor1の新規変異株を取得し、その多コピー抑圧遺伝子gad8を単離した。Gad8pはAGCファミリーのキナーゼであり、生化学および遺伝学的解析から、Tor1pがGad8pを介して有性生殖やストレス応答を制御していることが判明した。4.動物無精子症の原因遺伝子DAZの産物の線虫ホモログDAZ-1を単離し、それが卵形成時の減数分裂の進行に必須であること、DAZ-1が欠損すると減数第一分裂太糸期の核が蓄積することを示した。DAZ-1欠損株では生殖腺内で体細胞分裂期にある生殖細胞ですでに核の異常が認められ、減数分裂の進行に伴う核小体の増大や生殖腺中央の細胞質コアの形成が認められず、タンパク質合成能の低下が推測された。さらにDAZ-1は雌雄同体の生殖腺が雄性から雌性に切り替わる過程にも機能していることを示すデータを得た。

報告書

(6件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (52件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (52件)

  • [文献書誌] Shinozaki-Yabana, S.: "Novel WD-repeat protein Mip1p facilitates function of the meiotic regulator Mei2p in fission yeast."Molecular and Cellular Biology. 20. 1234-1242 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Karashima, T.: "Caenorhabditis elegans homologue of the human azoospermia factor DAZ is required for oogenesis but not for spermatogenesis."Development. 127. 1069-1079 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Watanabe, Y.: "Pre-meiotic S phase is linked to reductional chromosome segregation and recombination."Nature. 409. 359-363 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kitamura, K.: "Phosphorylation of Mei2 and Ste11 by Pat1 kinase inhibits sexual differentiation via ubiquitin proteolysis and 14-3-3 protein in fission yeast."Developmental Cell. 1. 389-399 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato, M.: "14-3-3 protein interferes with the binding of RNA to the phosphorylated from of fission yeast meiotic regulator Mei2p."Current Biology. 12. 141-145 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Higuchi, T.: "Protein kinase A regulates sexual development and gluconeogenesis through phosphorylation of the Zn finger transcriptional activator Rst2p in fission yeast."Molecular and Cellular Biology. 22. 1-11 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kodama, Y.: "The stem-loop binding protein CDL-1 is required for chromosome condensation, progression of cell death, and morphogenesis in Caenorhabditis elegans."Development. 129. 187-196 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimada, T.: "The fission yeast meiotic regulator Mei2p forms a dot structure in the horse-tail nucleus in association with the sme2 locus on chromosome II."Molecular Biology of the Cell. 14. 2461-2469 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuo, T.: "Schizosaccharomyces pombe AGC family kinase Gad8p forms a conserved signaling module with TOR and PDK1-like kinases."EMBO Journal. 22. 3073-3083 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kitajima, T.: "Distinct cohesin complexes organize meiotic chromosome domains."Science. 300. 1152-1155 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamamoto, M.: "Initiation of meiosis. In : The Molecular Biology of Schizosacchromyces pombe, pp.297-309"Springer-Verlag, Berlin. 443 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinozaki-Yabana, S. et al.: "Novel WD-repeat protein Mip1p facilitates function of the meiotic regulator Mei2p in fission yeast."Molecular and Cellular Biology. 20. 1234-1242 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Karashima, T. et al.: "Caenorhabditis elegans homologue of the human azoospermia factor DAZ is required for oogenesis but not for spermatogenesis."Development. 127. 1069-1079 (2000)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Watanabe, Y. et al.: "Pre-meiotic S phase is linked to reductional chromosome segregation and recombination."Nature. 409. 359-363 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kitamura, K. et al.: "Phosphorylation of Mei2 and Ste11 by Pat1 kinase inhibits sexual differentiation via ubiquitin proteolysis and 14-3-3 protein in fission yeast."Developmental Cell. 1. 389-399 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato, M. et al.: "14-3-3 protein interferes with the binding of RNA to the phosphorylated form of fission yeast meiotic regulator Mei2p."Current Biology. 12. 141-145 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Higuchi, T. et al.: "Protein kinase A regulates sexual development and gluconeogenesis through phosphorylation of the Zn finger transcriptional activator Rst2p in fission yeast."Molecular and Cellular Biology. 22. 1-11 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kodama, Y et al.: "The stem-loop binding protein CDL-1 is required for chromosome condensation, progression of cell death, and morphogenesis in Caenorhabditis elegans."Development. 129. 187-196 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimada, T. et al.: "The fission yeast meiotic regulator Mei2p forms a dot structure in the horse-tail nucleus in association with the sme2 locus on chromosome II."Molecular Biology of the Cell. 14. 2461-2469 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuo, T. et al.: "Schizosaccharomyces pombe AGC family kinase Gad8p forms a conserved signaling module with TOR and PDK1-like kinases."EMBO Journal. 22. 3073-3083 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kitajima, T. et al.: "Distinct cohesin complexes organize meiotic chromosome domains."Science. 300. 1152-1155 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamamoto, M.: "Initiation of meiosis"In : The Molecular Biology of Schizosacchromyces pombe, (R.Egel, ed.), Springer-Verlag, Berlin. 297-309 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsuo, T.: "Schizosaccharomyces pombe AGC family kinase Gad8p forms a conserved signaling module with TOR and PDK1-like kinases."EMBO Journal. 22. 3073-3083 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kitajima, T.: "Rec8 cleavage by separase is required for meiotic nuclear divisions in fission yeast."EMBO Journal. 22. 5643-5653 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hirota, K.: "Gef1p and Scd1p, the two GDP-GTP exchange factors for Cdc42p, form a ring structure that shrinks during cytokinesis in Schizosaccharomyces pombe."Molecular Biology of the Cell. 14. 3617-3627 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kitajima, T.: "Distinct cohesin complexes organize meiotic chromosome domains."Science. 300. 1152-1155 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Sawa, M.: "Essential role of the C. elegans Arp2/3 complex in cell migration during ventral enclosure."Journal of Cell Science. 116. 1505-1518 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kitajima, T.: "The conserved kinetochore protein shugoshin protects centromeric cohesion during meiosis."Nature. 427. 510-517 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Sumiyoshi, E.: "Protein phosphatase 4 is required for centrosome maturation in mitosis and sperm meiosis in C. elegans"Journal of Cell Science. 115. 1403-1410 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kurahashi, Y.: "Tropomyosin is required for the cell fusion process during conjugation in fission veast"Genes to Cells. 7. 375-384 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Huang, Y.: "Molecular-level pursuit of the yeast mitosis by time-and space-resolved Raman spectroscopy"Journal of Raman Spectroscopy. 34. 1-3 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Mito, Y.: "Distinct developmental function of two C. elegans homologs of the cohesin subunit Scc1/Rad21"Molecular Biology of the Cell. 14(印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shimada, T.: "The fission yeast meiotic regulator Mei2p forms a dot structure in the horse-tail nucleus in association with the sme2 locus on chromosome II"Molecular Biology of the Cell. 14(印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yokobayashi, S.: "Cohesions determine the attachment manner of kinetochores to spindle microtubules at meiosis I in fission yeast"Molecular and Cellular Biology. 23(印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Sato, M.: "The fission yeast meiotic regulator Mei2p undergoes nucleocytoplasmic shuttling"FEBS Letters. 499. 251-255 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kitamura, K.: "Phosphorylation of Mei2 and Ste11 by Pat1 kinase inhibits sexual differentiation via ubiquitin proteolysis and 14-3-3 protein in fission yeast"Developmental Cell. 1. 389-399 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Sato, M.: "14-3-3 protein interferes with the binding of RNA to the phosphorylated form of fission yeast meiotic regulator Mei2p."Current Biology. 12. 141-145 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Higuchi, T.: "Protein kinase A regulates sexual development and gluconeogenesis through phosphorylation of the Zn finger transcriptional activator Rst2p in fission yeast"Molecular and Cellular Biology. 22. 1-11 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Nonaka, N.: "Recruitment of cohesin to heterochromatic regions by Swi6/HP1 in fission yeast"Nature Cell Biology. 4. 89-93 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kodama, Y.: "The stem-loop binding protein CDL-1 is required for chromosome condensation, progression of cell death, and morphogenesis in Caenorhabditis elegans"Development. 129. 187-196 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kunitomo,H.: "A zinc-finger protein Rst2p regulates transcription of the fission yeast ste11+gene, which encodes a pivotal transcription factor for the sexual development."Molecular Biology of the Cell. 11. 3205-3217 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kuromori,T.: "Members of the Arabidopsis 14-3-3 gene family trans-complement two types of defects in fission yeast."Plant Science. 158. 155-161 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Watanabe,Y.: "Pre-meiotic S phase is linked to reductional chromosome segregation and recombination."Nature. 409. 359-363 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Maeda,I.: "Large-scale analysis of gene function in Caenorhabditis elegans by high-throughput RNAi."Current Biology. 11. 171-176 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Akiyoshi,Y.: "Fission yeast homolog of murine Int-6 protein, encoded by mouse mammary tumor virus integration site, is associated with the conserved core subunits of eukaryotic translation initiation factor 3."Journal of Biological Chemistry. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Toya,M.: "Identification and functional analysis of the gene for type I myosin in fission yeast."Genes to Cells. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Toya, M.: "Fission yeast Pob1p, which is homologous to budding yeast Boi proteins and exhibits subcellular localization close to actin patches, is essential for cell elongation and separation"Molecular Biology of the Cell. 10. 2745-2757 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kawasaki, M.: "A Caenorhabditis elegans JNK signal transduction pathway regulates coordinated movement via type-D GAVAergic motor neurons"EMBO Journal. 18. 3604-3615 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Shinozaki-Yabana, S.: "Novel WD-repeat protein Mip1p facilitates function of the meiotic regulator Mei2p in fission yeast"Molecular and Cellular Biology. 20. 1234-1242 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Karashima, T.: "Caenorhabditis elegans homologue of the human azoospermia factor DAZ is required for oogenesis but not for spermatogenesis"Development. 127. 1069-1079 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hirotsu, T.: "The Ras-MAPK signal transduction pathway plays an essential role in olfactory neurons in C. elegans"Nature. (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Matsuyama, A.: "Schizosaccharomyces pombe Ste7p is required for both promotion and withholding of the entry to meiosis"Genetics. (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2018-03-28  

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