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単為発生昆虫をモデルにした卵減数分裂制御機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15657052
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 発生生物学
研究機関独立行政法人農業生物資源研究所

研究代表者

畠山 正統  独立行政法人農業生物資源研究所, 発生分化研究グループ, 主任研究官 (50281142)

研究分担者 立花 和則  東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助手 (60212031)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2004年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2003年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード減数分裂 / 卵成熟 / mos / 細胞分裂抑制因子 / MAPKカスケード / 膜翅目昆虫 / カブラハバチ / 細胞周期 / 生殖細胞
研究概要

昆虫卵の減数分裂におけるMAPKカスケードの上流調節因子である原癌遺伝子(c-mos)産物Mosの機能を明らかにするために、まず、単為発生昆虫カブラハバチから縮重PCR法を用いてc-mos相同遺伝子を得た。この遺伝子は、313アミノ酸からなるセリン/スレオニンキナーゼファミリーに属するタンパク質をコードしていた。脊椎動物、無脊椎動物の相同遺伝子産物との多重整列、および近隣結合法による分子系統解析の結果、構造上の保存性が確認できた。
得られたカブラハバチc-mos相同遺伝子(Ar mos)は卵巣特異的に発現しており、他の動物での結果と一致した。また、この遺伝子産物(Ar Mos)に対するポリクローナル抗体を作製し、イムノブロッティングによりその動態を調べたところ、未成熟卵には存在せず、成熟未受精卵に蓄積され、卵付活に伴って消失した。ArMosの存在様式は、MAPK活性の挙動と一致しており、カブラババチでもMosがMAPKカスケードの上流調節因子として働くことが示唆された。
さらに、Ar Mosの細胞分裂抑制因子としての機能を確認するために、GST融合タンパク質を合成して初期胚に顕微注入し、その影響を調べた。まず、アフリカツメガエルの2細胞期胚の一方の割球にGST融合Ar Mosを注入したところ、その割球のみ細胞分裂が停止し、Ar Mosは細胞分裂抑制因子としての機能をもつことがわかった。また、発生開始後のMAPKが不活化した胚にGST融合Ar Mosを注入すると、再びMAPKが活性化され、これらの胚は発生を停止した。
これらの結果から、カブラババチの卵減数分裂周期は、Mos/MAPKカスケードによって制御されていることが明らかになった。

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (3件) 文献書誌 (2件)

  • [雑誌論文] Identification of c-mos homologue in the sawfly Athalia rosae ruficornis (Hymenoptera) and its expression analysis.2005

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, D.S. et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of Arthropodan Embryological Society of Japan 40(印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Function of Mos during egg maturation in the sawfly, Athalia rosae.2004

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, D.S. et al.
    • 雑誌名

      Zoological Science 21(12)

      ページ: 1287-1287

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Analysis of meiotic metaphase I arrest in egg of the sawfly, Athalia rosae ruficornis (Hymenoptera).2004

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, D.S. et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of Arthropodan Embryological Society of Japan 39

      ページ: 71-71

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Hatakeyama, M. et al.: "Aiming at elucidation of mechanisms of the MI arrest in insect egg maturation-Approaches using the hymenopteran insect, Athalia rosae-"Zoological Science. 20(12). 1512 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yamamoto, D.S.et al.: "Analysis of meiotic metaphase I arrest in the hymenopteran insect, Athalia rosae"Zoological Science. 20(12). 1548 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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