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卵成熟におけるサイクリンB翻訳開始機構の分子形態学的解析

研究課題

研究課題/領域番号 14340258
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物形態・構造
研究機関北海道大学

研究代表者

山下 正兼  北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30202378)

研究分担者 箕田 康一  北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (50281845)
研究期間 (年度) 2002 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
12,900千円 (直接経費: 12,900千円)
2005年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2004年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2003年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2002年度: 5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
キーワード卵成熟 / サイクリンB / 翻訳制御 / M期促進因子 / Pumilio / 細胞質ポリアデニル化 / MAPキナーゼ / ガンマチューブリン / 紡錘体形成 / アカガエル / シグナル伝達 / フォスファチジルイノシトール3-キナーゼ / プロテインキナーゼB / アフリカツメガエル / CPEB / mRNA / 遺伝子発現
研究概要

M期促進因子(MPF)の調節サブユニットであるサイクリンBの翻訳開始は卵成熟誘起に重要である。本研究ではサイクリンBmRNAの形態変化に関わる分子同定と、細胞質ポリアデニル化エレメント結合蛋白質(CPEB)とPumilioの機能相関を軸に研究した。ホルモン刺激からサイクリンB翻訳に至る情報伝達系とMPFの作用機構についても解析した。
1.サイクリンB mRNA凝集体形成に関わる蛋白質同定
mRNAアフィニティー精製により数種の蛋白質を検出した。
2.サイクリンB mRNA翻訳開始に関わる蛋白質
Pumilio、CPEB、Maskin、切断・ポリアデニル化因子、ポリA結合蛋白質、ポリA合成酵素、真核生物開始因子4Eの卵成熟における挙動と相互作用の変化を追うことに成功し、Pumilioのリン酸化CPEBからの解離がサイクリンB翻訳開始を誘起する可能性を示した。
3.ホルモン刺激からサイクリンB翻訳に至る情報伝達
アカガエル卵成熟におけるホルモン刺激からサイクリンB翻訳開始までの情報伝達経路におけるフォスファチジルイノシトール3-キナーゼ/プロテインキナーゼB(PI3-K/PKB)の関与を調べ、PI3-Kの関与は考えられるが、PKBの機能は疑問と結論された。
4.MPFの作用機構
アカガエル卵でサイクリンB1とB2の機能解析を行い、染色体と微小管凝集体の動物極への移動にはサイクリンB1からなるMPFが、二極型紡錘体形成にはサイクリンB2からなるMPFが必要であることを明らかにした。MPFとMAPキナーゼの卵成熟における機能の分別にも成功した。ツメガエル卵成熟におけるガンマチューブリンの挙動を追跡し、それがダイニン依存性であることを明らかにした。また、緑蛍光蛋白質との融合蛋白質としてガンマチューブリンの変異蛋白質を卵母細胞で強制発現させることにより、本分子内の機能部位を特定した。

報告書

(5件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2006 2005 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (12件) 文献書誌 (12件)

  • [雑誌論文] メダカ雑種の特殊な生殖と発生から学ぶ細胞分裂と生殖細胞形成の分子細胞機構2006

    • 著者名/発表者名
      岩井俊治
    • 雑誌名

      水産育種 35 (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Molecular and cellular mechanisms of cell division and gametogenesis, as revealed by abnormalities occurring in hybrid medaka fish. (in Japanese)2006

    • 著者名/発表者名
      Toshiharu Iwai
    • 雑誌名

      Fish Genetics and Breeding Science 35 (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] メダカ雑種の特殊な生殖と発生から学ぶ細胞分裂と生殖細胞形成の分子細胞機構2006

    • 著者名/発表者名
      岩井俊治
    • 雑誌名

      水産育種 35・2(印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Behavior of γ-tubulin during spindle formation in Xenopus oocytes : requirement of cytoplasmic dynein-dependent translocation.2005

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Kotani
    • 雑誌名

      Zygote 13

      ページ: 209-226

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Overexpression of truncated γ-tubulins disrupts mitotic aster formation in Xenopus oocyte extracts.2005

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Kotani
    • 雑誌名

      Biochemical Journal 389

      ページ: 611-617

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Overexpression of truncated gamma-tubulins disrupts mitotic aster formation in Xenopus oocyte extracts.2005

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Kotani
    • 雑誌名

      Biochemical Journal 389

      ページ: 611-617

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Behavior of gamma-tubulin during spindle formation in Xenopus oocytes : requirement of cytoplasmic dynein-dependent translocation.2005

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Kotani
    • 雑誌名

      Zygote 13

      ページ: 209-226

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Inhibition of mitogen activated protein kinase activity induces parthenogenetic activation and increases cyclin B accumulation during porcine oocyte maturation.2005

    • 著者名/発表者名
      Ikuko Takakura
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development 51

      ページ: 617-626

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Analysis of the roles of cyclin B1 and cyclin B2 in porcine oocyte maturation by inhibiting synthesis with antisense RNA injection2004

    • 著者名/発表者名
      Takao Kuroda
    • 雑誌名

      Biology of Reproduction 70

      ページ: 154-159

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Changes in the expression and localization of cohesin subunits during meiosis in a non-mammalian vertebrate, the medaka fish2004

    • 著者名/発表者名
      Toshiharu Iwai
    • 雑誌名

      Gene Expression Patterns 4

      ページ: 495-504

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Involvement of Xenopus Pumilio in the translational regulation that is specific to cyclin B1 mRNA during oocyte maturation.2003

    • 著者名/発表者名
      Shingo Nakahata
    • 雑誌名

      Mechanisms of Development 120

      ページ: 865-880

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Discrimination of the roles of MPF and MAP kinase in morphological changes that occur during oocyte maturation.2002

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Kotani
    • 雑誌名

      Developmental Biology 252

      ページ: 271-286

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jibak Lee: "Temporally and spatially selective loss of Rec8 protein from meiotic chromosomes during mammalian meiosis"Journal of Cell Science. 116. 2781-2790 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shingo Nakahata: "Involvement of Xenopus Pumilio in the translational regulation tha that is specific to cyclin B1 mRNA during oocyte maturation"Mechanisms of Development. 120. 865-880 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Chikako Nagasato: "Pyrenoid formation associated with the cell cycle in the brown alga, Scytosiphon lomentaria (Scytosiphonales, Phaeophyceae)"Journal of Phycology. 39. 1172-1180 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takashi Iwamatsu: "Experimental hybridization among Oryzias species. II. Karyogamy and abnormality of chromosome separation in the cleavage of interspecific hybrid between Oryzias latipes and O. javanicus"Zoological Science. 20. 1381-1387 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takao Kuroda: "Analysis of the roles of cyclin B1 and cyclin B2 in porcine oocyte maturation by inhibiting synthesis with antisense RNA injection"Biolology of Reproduction. 70. 154-159 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Toshiharu Iwai: "Changes in the expression and localization of cohesin subunits during meiosis in a non-mammalian vertebrate, the medaka fish"Gene Expression Patterns. 4(印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tomoya Kotani: "Discrimination of the roles of MPF and MAP kinase in morphologicalchanges that occur during oocyte maturation"Developmental Biology. 252. 271-286 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yasuhiro Iwao: "Localization of gamma-tubulin and cyclin B during early cleavage in physiologically polyspermic newt eggs"Development, Growth and Differentiation. 44. 489-499 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takashi Iwamatsu: "Studies on fertilization in the teleost IV : Effects of aphidicolinand camptothecin on chromosome formation in fertilized medaka eggs"Development, Growth and Differentiation. 44. 293-302 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shingo Maegawa: "Zebrafish DAZ-like protein controls translation via the sequence 'GUUC'"Genes to Cells. 7. 971-984 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Jibak Lee: "Analyses of mRNA expression patterns of cohesin subunits Rad2land Rec8 in mice : Germ cell-specific expression of rec8 mRNA in both male and female mice"Zoological Science. 19. 539-544 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Chiemi Miura: "PCNA protein expression during spermatogenesis of the Japanese eel (Anguilla japonica)"Zoological Science. 19. 87-91 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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