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2021 年度 実績報告書

新規母性因子による生殖顆粒の動態制御機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 21H02489
研究機関熊本大学

研究代表者

中村 輝  熊本大学, 発生医学研究所, 教授 (90323245)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード生殖細胞 / 生殖顆粒 / 相分離 / 母性RNA / ショウジョウバエ
研究実績の概要

ノックダウンにより生殖細胞形成に異常をきたす母性遺伝子として、spargel (srl)を同定した。Srlは転写コアクチベーターであるPGC-1のホモログである。srl-null卵巣においてvasa mRNAの現象が観察されたことから、vasaの強制発現によりsrl-nullの異常が相補されるかを検討した。その結果、生殖質因子のヌアージへの集積は回復したが、生殖質への局在は回復しなかった。srl-null卵巣では、oskar RNAの生殖質領域への局在が低下しOskタンパク質の発現が激減していた。この異常はvasa強制発現では回復しなかった。Srlには機能未知のRNA結合ドメイン(RRM)が存在する。現在、Srlがoskar mRNAを制御している可能性を検討すべく、UAS-SrlΔRRMを作成しsrl-nullの表現型の相補性について検討する予定である。
また、生殖質アッセンブリーにおけるAubergine局在を促進する因子として同定したTppについて、Tpp-APEX2ノックイン系統を作成し、近接因子標識法により相互作用因子候補を探索した。その結果、Tudorドメインを持つCG9925が同定された。EGFPノックイン系統を作成したところ、CG9925とTppがヌアージにおいて共局在していることを確認した。
Tppホモログは左右相称動物で保存されており、配偶子形成過程で発現している。マウスには3つのパラログ(Gtsf1, Gtsf1l, Gtsf2)が存在する。さらに、Gtsf1lの遺伝子重複によって生じた、BC025082.1配列がZfp850の3´ UTR配列中に存在する。機能未知のGtsf1l, Gtsf2, BC025082,1について三重ノックアウト変異体(TKO)を作成した。残念ながら、TKOに異常は検出されなかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

Srl, Tppともあらたな知見が集積しており、研究は概ね順調に進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

Srlについて、3xFLAG, 3xTy1タグをノックインした系統を作成済である。今後、卵巣を用いたクロマチン免疫沈降シーケンス(ChIP-seq)解析を行い、Srlの標的遺伝子の同定をめざす。また、Srlと共役する転写因子候補としてEts97Dを同定している。Ets97Dについてもタグをノックインした系統を作成しており、Srlとの相互作用の解析、ChIP-seq解析等を進める予定である。
Tppについては、APEX2による近接因子標識解析をスケールアップして進める予定である。また、tpp変異体におけるsmall RNAの動態解析を進めており、新たな知見が得られることを期待している。
マウスTppホモログのTKOについては、残念ながら表現型異常が確認されなかった。長期間の飼育により、早期に不妊化する等について検討するため、飼育を続けている。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Inserm, Institut de Biologie Valrose/University of Montpellier(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      Inserm, Institut de Biologie Valrose/University of Montpellier
  • [国際共同研究] Indiana University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Indiana University
  • [雑誌論文] Coordinate transcriptional and post-transcriptional repression of pro-differentiation genes maintains intestinal stem cell identity.2022

    • 著者名/発表者名
      Buddika, K., Huang, Y.-T., Butrum-Griffith, A., Norrell, S. A., O'Conner, A. M., Patel, V. K., Rector, S. A., Slovan, M., Sokolowsky, M., Kato, Y., Nakamura, A. and Sokol, N. S.
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 32 ページ: 386-397

    • DOI

      10.1016/j.cub.2021.11.032

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Receptor-mediated yolk uptake is required for oskar mRNA localization and cortical anchorage of germ plasm components in the Drosophila oocyte2021

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, T., Tani, N. and Nakamura, A.
    • 雑誌名

      PLOS Biology

      巻: 19 ページ: e3001183

    • DOI

      10.1371/journal.pbio.3001183

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tyramine induces dynamic RNP granule remodeling and translation activation in the Drosophila brain.2021

    • 著者名/発表者名
      Formicola, N., Heim, M., Dufourt, J., Lancelot, A.-S., Nakamura, A., Lagha, M. and Besse, F.
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 10 ページ: e65742

    • DOI

      10.7554/eLife.65742

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ショウジョウバエ生殖質の形成を促進する小タンパク質の分子生理機能2022

    • 著者名/発表者名
      中村 輝
    • 学会等名
      大阪大学蛋白質研究所セミナー「生殖細胞・減数分裂研究の最前線」
    • 招待講演
  • [学会発表] The Drosophila PGC-1 homolog, Spargel, is required for germ granule assembly during oogenesis2021

    • 著者名/発表者名
      K. Hanyu-Nakamura, K. Aimi, T. Kurogi and A. Nakamura
    • 学会等名
      第54回日本発生生物学会年会(オンライン開催)
  • [学会発表] Tpp, a novel nuage component, facilitates posterior localization of Aubergine during Drosophila oogenesis2021

    • 著者名/発表者名
      H. Kina and A. Nakamura
    • 学会等名
      第22回日本RNA学会年会(オンライン開催)
  • [学会発表] Tiny pole plasm (Tpp) facilitates the posterior localization of Aubergine during Drosophila germ plasm assembly2021

    • 著者名/発表者名
      H. Kina, H. Nakashima, T. Yoshitani, Y. Hayashi and A. Nakamura
    • 学会等名
      Japan Drosophila Research Conference 14 (オンライン開催)
  • [備考] 発生医学研究所生殖発生分野ホームページ

    • URL

      http://www.imeg.kumamoto-u.ac.jp/bunya_top/germline_development/

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公開日: 2022-12-28  

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