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2019 年度 実績報告書

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
キーワード卵母細胞 / 母性mRNA / サイクリンB / オリゴU / ポリA / トリミング / 分解 / ヒトデ
研究実績の概要

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‘端に数塩基のオリゴ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ず、減数分裂再開時にUはトリミングされ、引き続きポリA鎖が伸長して、サイクリンBの翻訳が開始される。なぜmRNAが分解されないかを明らかにするために、本研究ではトリミングが停止する領域の突然変異体を作成したが、予想に反してまったく影響はなかった。よって、ヒトデでは、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。一方、胞胚期以降にサイクリンB mRNAのポリA鎖が短縮し、U化され、分解されてしまうことを30年度に見出した。人工合成したサイクリンB mRNA もU化され分解されることを確かめられたので、発生ステージに応じて、母性mRNAのU化意義が変わってくることが明らかになった。また30年度には、(1)リボゾームタンパク質mRNAの3’末端の長いポリA鎖が、GVBD後にトリミングされ、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、(2)胞胚期以降にオリゴUからポリA鎖が再伸長することを明らかにした。すなわち(2)は、翻訳に使われた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。これらの結果は、リボゾームタンパク質mRNAは減数分裂再開に際して、いったん翻訳がU化によって停止されるが、分解を免れて再利用されることを示している。すなわち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が明らかになり、現在、論文を作成し、投稿準備している。なお、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の制御についての研究について研究を進め、J.Cell Biol.2報が採択されている。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Oocyte Maturation in Starfish2020

    • 著者名/発表者名
      Chiba Kazuyoshi
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 9 ページ: 476~476

    • DOI

      10.3390/cells9020476

    • 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 oocytes2019

    • 著者名/発表者名
      Hosoda Enako、Hiraoka Daisaku、Hirohashi Noritaka、Omi Saki、Kishimoto Takeo、Chiba Kazuyoshi
    • 雑誌名

      Journal of Cell Biology

      巻: 218 ページ: 3612~3629

    • DOI

      10.1083/jcb.201812133

    • 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 Daisaku、Hosoda Enako、Chiba Kazuyoshi、Kishimoto Takeo
    • 雑誌名

      Journal of Cell Biology

      巻: 218 ページ: 3597~3611

    • DOI

      10.1083/jcb.201812122

    • 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
  • [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
  • [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
  • [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

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公開日: 2021-01-27  

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