RNAを娘細胞に不均等に分配する二種類のメカニズムの解析

• 研究領域: 多様性と非対称性を獲得するＲＮＡプログラム
• 研究課題/領域番号: 21112512
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 西田 宏記 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60192689)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円); 2010年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円); 2009年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
• キーワード: ホヤ / 胚発生 / 局在RNA / 転写因子 / 発生運命 / 内胚葉 / 非対称細胞分裂 / 中胚葉

研究概要

単一の受精卵から様々なタイプの細胞を作り出すために、胚は非対称分裂を繰り返す。このとき、二つの娘細胞は異なった発生運命を獲得するが、この非対称性をもたらす機構として、親細胞内で細胞分裂が始まるまでに何らかの因子が偏っており、その因子が二つの娘細胞に不均等に分配されることが重要である。これらの因子はRNAやタンパク質であると考えられ、これらの情報分子の不均等な分配が起こる。本研究では細胞分裂時における非対称性制御プログラムに関して解析を行うことを目的としている。
脊索動物のホヤの胚では、複数種の母性mRNA(postplasmic RNA)が受精後に卵の後方に局在すること、また、中内胚葉細胞が32細胞期に分裂する際に、中胚葉になる娘細胞にのみWntシグナル依存的にNot遺伝子のmRNAを分配することで中胚葉と内胚葉運命を分離していることが明らかになっている。
そこで、Postplasmic RNAとNot mRNAの細胞内局在をもたらすために必要なRNA結合タンパク質を同定することを試みた。そのために、初期胚から精製したRNAを用いライブラリーを作成し、それを用いてPostplasmic RNAとNot mRNAをベイトとしたYeast Three Hybridスクリーニングを行った。その結果、それぞれに対して複数種の候補タンパク質を得ることができたので、現在、それらについてRNA結合能をプルダウンアッセイ等で検証しているところである。

研究成果

• [雑誌論文] Simple procedure for sperm cryopreservation in the larvacean tunicate Oikopleura dioica. (2011)
  • 著者名/発表者名: Ouchi, K., Nishida, H.
  • 雑誌名: Zool.Sci. 巻: 28 ページ: 8-11
  • NAID: 210000169624
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polo-like kinase 1 is required for localization of PEM protein to the centrosome-attracting body and unequal cleavages in ascidian embryos. (2011)
  • 著者名/発表者名: Negishi, T., Nishida, H
  • 雑誌名: Dev.Growth Differ. 巻: 53 ページ: 76-87
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial and temporal expression of two transcriptional isoforms of Lhx3, a LIM class homeobox gene, during embryogenesis of two phylogenetically remote ascidians, Halocynthia roretzi and Ciona intestinalis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, M., Nishida, H.
  • 雑誌名: Gene Expression Patterns 巻: 10 ページ: 98-104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dual mechanism controls asymmetric spindle position in ascidian germ cell precursors. (2010)
  • 著者名/発表者名: Prodon, F., Nishida, H.
  • 雑誌名: Development 巻: 344 ページ: 284-292
  • 査読あり
• [雑誌論文] Macho-1 regulates unequal cell divisions independently of its function as a muscle determinant. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kumano, G., Nishida, H.
  • 雑誌名: Dev.Biol. 巻: 344 ページ: 284-292
  • 査読あり
• [雑誌論文] Segregation of germ layer fates by nuclear migration-dependent localization of Not mRNA. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takatori, N., Nishida, H.
  • 雑誌名: Dev.Cell 巻: 19 ページ: 589-598
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasticity of animal genome architecture unmasked by rapid evolution of a pelagic tunicate. (2010)
  • 著者名/発表者名: Denoeud, F., Nishida, H.
  • 雑誌名: Science 巻: 330 ページ: 1381-1385
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wnt5 is required for notochord cell intercalation in the ascidian Halocynthia roretzi. (2010)
  • 著者名/発表者名: Niwano, T.
  • 雑誌名: Biol.Cell 101 ページ: 645-659
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial and temporal expression of two transcriptional isoforms of Lhχ3, a LIM class homeobox gene, during embryogenesis of two phylogenetically remote ascidians, Halocynthia roretzi and Ciona intestinalis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, M.
  • 雑誌名: Gene Expression Patterns (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Actin microfilaments guide the polarized transport of nuclear pore complexes and the cytoplasmic dispersal of Vasa mRNA during GVBD in the ascidian Halocynthia roretzi. (2009)
  • 著者名/発表者名: Prodon, F.
  • 雑誌名: Dev.Biol. 330 ページ: 377-388
  • 査読あり
• [雑誌論文] Patterning of an ascidian embryo along the anterior-posterior axis through spatial regulation of competence and induction ability by maternally localized PEM. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kumano, G.
  • 雑誌名: Dev.Biol. 331 ページ: 78-88
  • 査読あり
• [学会発表] Expectation from the community II.Cell Bilogy (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Niehida
  • 学会等名: 1st Tunicate Information System Meeting
  • 発表場所: Hotel Le Royal(ニース、フランス)(招待請演)
  • 年月日: 2010-11-11
• [学会発表] オタマボヤにおけるCAB様構造体の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 幸西翔平、西田宏記
  • 学会等名: 日本動物学会
  • 発表場所: 東京大学駒場キャンパス
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] Neurula rotation determines left-right asymmetry in ascidian tadpole Larva. (2010)
  • 著者名/発表者名: Niahide, K., Nishida, H
  • 学会等名: 日本発生生物学会
  • 発表場所: 県都国際会議場
  • 年月日: 2010-06-20
• [学会発表] How do embryos count the cell division rounds in each tissue lineage? : An ascidian case. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Niahida
  • 学会等名: 2nd Joint Meeting of the SFBD and JSDB
  • 発表場所: パスツール研究所(パリ、フランス)(招待請演)
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] How do embryos count the cell division rounds in each tissue lineage? : An ascidian case (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Nishida
  • 学会等名: Cell Cycle and Development Symposium
  • 発表場所: 京都ガーデンパレスホテル(京都)
• [学会発表] マボヤ脊索誘導における応答能消失のメカニズム (2009)
  • 著者名/発表者名: 橋本秀彦
  • 学会等名: 日本発生生物学会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ(新潟)
• [学会発表] Analysis of the expression of Lhx3 genes in two ascidian species, Halocynthia roretzi and Ciona intestinalis (2009)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, M.
  • 学会等名: 日本発生生物学会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ(新潟)
• [学会発表] Establishment of embryonic axes and regionalization along the axes : Polarity in organisms and cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Nishida
  • 学会等名: 5th Interantional Tunicate Meeting
  • 発表場所: 沖縄産業支援センター(沖縄)
• [学会発表] Patterning of an acidian embryo along the anterior-posterior axis through spatial regulation of competence and induction ability by PEM (2009)
  • 著者名/発表者名: Gaku Kumano
  • 学会等名: 5th Interantional Tunicate Meeting
  • 発表場所: 沖縄産業支援センター(沖縄)
• [学会発表] Wnt-dependent asymmetric partitioning of Not mRNA segregates mesoderm and endoderm fates in ascidian embryos (2009)
  • 著者名/発表者名: Naohito Takatori
  • 学会等名: 5th Interantional Tunicate Meeting
  • 発表場所: 沖縄産業支援センター(沖縄)
• [学会発表] Screening for the proteins interacting with PEM sheds light on the Plk1 (2009)
  • 著者名/発表者名: Takefumi Negishi
  • 学会等名: 5th Interantional Tunicate Meeting
  • 発表場所: 沖縄産業支援センター(沖縄)
• [学会発表] Molecular basis of attenuation of competence to respond FGF signal in ascidian notochord induction (2009)
  • 著者名/発表者名: Hidehiko Hashimoto
  • 学会等名: 5th Interantional Tunicate Meeting
  • 発表場所: 沖縄産業支援センター(沖縄)
• [学会発表] Left-right asymmetry of ascidian larvae is determined by rotation of the whole embryos within the vitelline membrane (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Nishida
  • 学会等名: 16th国際発生学会
  • 発表場所: エジンバラ国際会議センター(英国、エジンバラ)
• [学会発表] Molecular basis of attenuation of competence to respond FGF signal in ascidian notochord induction (2009)
  • 著者名/発表者名: Hidehiko Hashimoto
  • 学会等名: 16th国際発生学会
  • 発表場所: エジンバラ国際会議センター(英国、エジンバラ)
• [学会発表] マボヤ胚発生における発生運命と細胞分裂回数の関係 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤川徹也
  • 学会等名: 日本動物学会
  • 発表場所: 静岡大学
• [学会発表] マボヤ初期発生におけるTwist-like遺伝子の発現・機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 児玉仁
  • 学会等名: 日本動物学会
  • 発表場所: 静岡大学
• [学会発表] オタマボヤにおけるCentrosome-Attracting Body (2009)
  • 著者名/発表者名: 幸西翔平
  • 学会等名: 日本動物学会
  • 発表場所: 静岡大学
• [図書] 細胞周期フロンティア (2010)
  • 著者名/発表者名: 西田宏記, (他73名、共著)
  • 出版者: 共立出版社
• [図書] 研究をささえるモデル生物 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西田宏記, 他59名
  • 総ページ数: 262
  • 出版者: 化学同人
• [備考]
  • URL: http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/bio_web/lab_page/nishida/naiyou.html
• [備考]
  • URL: http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/bio_web/lab_page/nishida/naiyou.html