両生類の性腺分化を支配する複数の遺伝子解析

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09640792
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 中村 正久 広島大学, 理学部, 教授 (40130025)
• キーワード: 性腺 / 性転換 / ゲノム構造 / FTZ-F1cDNA / Ad4BPcDNA / 5'-UTR / ツチガエル / 両生類

研究概要

ヒト性決定遺伝子(SRY)が単離されて以来、脊椎動物の性決定及び性腺分化に関わるいくつかの遺伝子が報告されている。その中でAd4BP遺伝子は生殖腺分化に非常に重要な遺伝子であることが判明している。しかし、Ad4BP遺伝子が単離されたのは哺乳類だけでそれ以外の脊椎動物にこの遺伝子が存在するかどうか不明であった。本研究で哺乳類以外の脊椎動物では初めて両生類(ツチガエル)Ad4BP遺伝子をクローニングし、その塩基配列を決定した。Ad4BPcDNAは686のアミノ酸からなる蛋白質をコードしており、ウシAd4BPcDNAとアミノ酸レベルで68%の相同性があった。ノーザン解析およびサザン解析によって、この遺伝子は、カエルの成体組織では精巣だけで発現していること、オタマジャクシ幼生期(St.IX〜XII)で発現が強まること、性腺の末分化期(St.IV〜V)に雄性ホルモン(テストステロン)を投与すると発現が抑制されることなどが分かった。さらに、Ad4BP遺伝子の5'側非翻訳領域(5'-UTR;2kb)をゲノムDNAから単離し塩基配列を決定した。このDNA断片には第一および第二エクソンが存在し、哺乳類の5'-UTRの配列とは著しく異なることが分かった。
更に、両生類の性腺分化に関連する遺伝子としてFTZ-F1cDNA(2141bp、501アミノ酸)をクローニングした。この遺伝子はAd4BPcDNAとアミノ酸レベルで67%の相同性を示し8つのエキソンから成ること、FTZ-F1遺伝子の5'-UTRの塩基配列(3.5kb)は、Ad4BPのそれと全く異なること、slternative splicingによって長短2つのタイプが存在すること、これら2つの蛋白の発現時期が異なること、また、雄性ホルモン投与で発現が強まることも分かった。

研究成果

• [文献書誌] I.Miura et al.: "Fluorescence replication banding of the frog chromosomes." Cell.Mol.Life Sci.53. 73-77 (1997)
• [文献書誌] A.Kashiwagi et al.: "Comparison of catalase in diploid and haploid Rana rugosa using heat andchemical inactivation techniques." Comp.Biochem.Physiol.118B. 499-503 (1997)
• [文献書誌] I.Miura et al.: "Molecular cloning of cDNA for the ζ isoform of the 14-3-3 protein:homologous sequences ih the 3'-untranslated region of frog and human ζ isoforms." Zool.Sci.14. 771-775 (1997)
• [文献書誌] T.Nakajima et al.: "Molecular cloning and expression of the KIF3A gene in the frog brain and testis." Zool.Sci.14. 917-921 (1997)
• [文献書誌] M.Nakamura et al.: "Stage-dependent distribution calreticulin in oocyte of the frog,Rana rugosa." Zool.Sci.14. 935-940 (1997)
• [文献書誌] I.Miura et al.: "Evidence for two successive pericentric inversions in sex lampbrush chromosomes of Rana rugosa (anura:Ranidae)." Chromosoma. (in press). (1998)