減数分裂を制御する分子機構の研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11102002
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 山本 正幸 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (40114706)
• 研究分担者: 杉本 亜砂子 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (80281715) ; 渡辺 嘉典 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (20212326)
• キーワード: 減数分裂 / 分裂酵母 / 線虫 / RNA結合タンパク質 / 核移行 / 14-3-3 / 卵形成 / 太糸期

研究概要

1.分裂酵母細胞ではRNA結合タンパク質Mei2pが減数分裂開始を規定しており、その機能は減数分裂前DNA合成開始と減数第一分裂に必須である。Mei2pは第一分裂を進める際にmeiRNAと複合体を作って核に移行する。本研究ではMei2pの機能に関連して次の2点を新たに明らかにした。(1)Mei2pと物理的に結合する因子を検索し、分裂酵母のrad24遺伝子産物である14-3-3タンパク質が細胞内でMei2pと相互作用していることを突きとめた。この結果、Mei2Pは細胞質から核へ移動するだけでなく、14-3-3の働きで核から細胞質へ運び出される可能性が浮上した。(2)遺伝学的検索から、過剰に存在するとMei2pの機能を抑えるタンパク質Mip1pを同定した。Miplpは1313アミノ酸からなり、C末端付近にWDリピート構造を含んでいて、そのホモログは真核生物に広く保存されている。MiplpはN末端を欠如するとMei2pに強固に結合して機能を阻害したが、全長のMip1pは緩やかにMei2pに結合して、むしろその機能発現に必要であった。Mip1pは細胞増殖や接合にも必要とされ、細胞内で複数のタンパク質と相互作用し、その折り畳みや修飾を促して機能発現を助けている可能性が考えられた。
2.線虫のdaz-1遺伝子産物はRNA結合モチーフを1つもつ。daz-1遺伝子を破壊した突然変異株を分離し、その表現型を解析した。その結果、daz-1の機能は卵形成時の減数分裂の進行に必須であり、daz-1が欠損すると減数分裂は第一分裂の太糸期の後期で停止することが判明した。いっぽう、daz-1の相同遺伝子はヒトおよびショウジョウバエでは精子形成に特異的に必要とされるのに対し、daz-1遺伝子を欠く線虫のオスは正常に精子形成し、daz-1は働きの性特異性が逆転していることも明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] Toya, M.: "Fission yeast Pob1p, which is homologous to budding yeast Boi proteins and exhibits subcellular localization close to actin patches, is essential for cell elongation and separation"Molecular Biology of the Cell. 10. 2745-2757 (1999)
• [文献書誌] Kawasaki, M.: "A Caenorhabditis elegans JNK signal transduction pathway regulates coordinated movement via type-D GAVAergic motor neurons"EMBO Journal. 18. 3604-3615 (1999)
• [文献書誌] Shinozaki-Yabana, S.: "Novel WD-repeat protein Mip1p facilitates function of the meiotic regulator Mei2p in fission yeast"Molecular and Cellular Biology. 20. 1234-1242 (2000)
• [文献書誌] Karashima, T.: "Caenorhabditis elegans homologue of the human azoospermia factor DAZ is required for oogenesis but not for spermatogenesis"Development. 127. 1069-1079 (2000)
• [文献書誌] Hirotsu, T.: "The Ras-MAPK signal transduction pathway plays an essential role in olfactory neurons in C. elegans"Nature. (印刷中). (2000)
• [文献書誌] Matsuyama, A.: "Schizosaccharomyces pombe Ste7p is required for both promotion and withholding of the entry to meiosis"Genetics. (印刷中). (2000)