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減数分裂再開時に起こる母性mRNAトリミング機構

研究課題

研究課題/領域番号 17K07405
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 発生生物学
研究機関お茶の水女子大学

研究代表者

千葉 和義  お茶の水女子大学, 基幹研究院, 教授 (70222130)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードヒトデ / mRNA / ウリジル化 / ポリA / 減数分裂 / ホルモン / 翻訳 / 母性 / 卵母細胞 / 母性mRNA / サイクリンB / オリゴU / トリミング / 分解 / ポリA鎖 / CPSF / 発生・分化 / 核酸 / 発現制御
研究成果の概要

ヒトデ卵母細胞の母性mRNAサイクリンBには、短いポリA鎖の3‘端にオリゴUが結合している。通常オリゴU配列は、他の生物においてはmRNA分解に働くが、ヒトデでは分解されない。本研究によって、減数分裂再開時には、脱U化酵素活性がポリA化酵素の活性上昇と競合する結果としてトリミングが途中で終了し、ポリA伸長すると結論した。さらに、リボゾームタンパク質mRNAも解析することで、U化は、分解か再利用かを選択する前シグナルとして働いていることを明らかにした。減数分裂再開時にポリA化を引き起こすために必要な細胞内pHの制御についても研究を進め、J.Cell Biol.2報が採択されている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、リボゾームタンパク質mRNAの3’末端の長いポリA鎖が、ホルモン刺激後に短縮された後に、新たに数塩基のオリゴUが結合すること、さらに驚くべきことに、胞胚期以降にオリゴUからポリA鎖が再伸長して、翻訳活性化することを明らかにした。すなわち、一度使われたmRNAのポリAが短縮し、再伸長することを明瞭に示した初めての例である。また、母性mRNAのU化意義が、動物胚の発生ステージ依存的に翻訳抑制からmRNA分解へと変わることも明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Oocyte Maturation in Starfish2020

    • 著者名/発表者名
      Chiba, K
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 9 号: 2 ページ: 1-7

    • DOI

      10.3390/cells9020476

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] SGK regulates pH increase and cyclin B-Cdk1 activation to resume meiosis in starfish ovarian oocytes.2019

    • 著者名/発表者名
      Hosoda, E., Hiraoka, D., Hirohashi, N., Omi, S., Kishimoto, T. and Chiba, K.
    • 雑誌名

      J Cell Biol.

      巻: 218 号: 11 ページ: 3612-3629

    • DOI

      10.1083/jcb.201812133

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] SGK phosphorylates Cdc25 and Myt1 to trigger cyclin B-Cdk1 activation at the meiotic G2/M transition2019

    • 著者名/発表者名
      Hiraoka, D., Hosoda, E., Chiba, K., and Kishimoto
    • 雑誌名

      J Cell Biol.

      巻: 218 号: 11 ページ: 3597-3611

    • DOI

      10.1083/jcb.201812122

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Starfish Apaf-1 activates effector caspase-3/9 upon apoptosis of aged eggs2018

    • 著者名/発表者名
      Ritsuko Tamura, Mariko Takada, Miki Sakaue, Ayaka Yoshida, Shirabe Ohi, Kaoru Hirano, Tomoyo Hayakawa, Noritaka Hirohashi, Kei Yura & Kazuyoshi Chiba
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1038/s41598-018-19845-6

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] イトマキヒトデにおけるcaspase候補配列の探索とcsapase-3 likeの機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      福島真夏, 千葉和義
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ヒトデ卵SGK(serum- and glucocorticoid-regulated kinase)による細胞内pHと減数分裂再開制御機構2019

    • 著者名/発表者名
      千葉和義
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] イトマキヒトデ卵における母性mRNAのU修飾とRNA再利用2019

    • 著者名/発表者名
      山﨑はるか、梶谷嶺、伊藤武彦、千葉和義
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] イトマキヒトデ卵における受精膜形成能獲得機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      相田桜子、平岡大作、細田絵奈子、千葉和義
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Meiosis reinitiation and apoptosis of starfish oocytes/eggs2019

    • 著者名/発表者名
      CHIBA Kazuyoshi
    • 学会等名
      Fifth International Oocyte Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Uridylation of ribosomal protein mRNA in starfish oocytes2019

    • 著者名/発表者名
      YAMAZAKI Haruka ,  KAJITANI Reii,  ITO Takehiko , CHIBA Kazuyoshi
    • 学会等名
      Fifth International Oocyte Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hormone-induced pathway for cortical granule exocytosis in starfish oocyte2019

    • 著者名/発表者名
      AIDA Sakurako, HIRAOKA Daisaku, HOSODA Enako, CHIBA Kazuyoshi
    • 学会等名
      Fifth International Oocyte Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] イトマキヒトデ卵におけるリボソームタンパク質のU修飾2018

    • 著者名/発表者名
      山﨑はるか, 梶谷嶺, 伊藤武彦, 千葉和義
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] コムギ胚芽無細胞系を用いたヒトデcaspase-3/9とsfApaf-1の合成2018

    • 著者名/発表者名
      髙岡 幸恵、竹田 浩之、岩崎 隆宏、澤崎 達也、千葉 和義
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒトデ卵母性mRNAの翻訳活性化機構2017

    • 著者名/発表者名
      千葉和義
    • 学会等名
      日本動物学会第88回富山大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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