研究課題
本研究では、減数分裂を制御する分子機構を明らかにすることを目標として、分裂酵母において減数分裂の開始と進行の鍵を握るRNA結合タンパク質Mei2の機能解析を進めている。これまでの研究よりMei2が細胞周期を体細胞分裂型から減数分裂型へ切り換える活性を発揮した後、non-coding RNAであるmeiRNAと協調して、減数分裂阻害因子であるMmi1を抑制することで減数分裂を進行させていることを示してきた。 Mei2が減数分裂を誘導する機構を明らかにするため、活性化型Mei2を人為的に発現して異所的に減数分裂を誘導できる株を作製した。その株の抑圧変異体を複数取得し、原因遺伝子の一つとしてRNA polymerase IIのC末端領域CTDをリン酸化するキナーゼ複合体をコードする遺伝子を得ていた。この遺伝子の解析を行い、Mei2がストレス応答性MAPキナーゼを介して、自分自身の発現を正に制御していることを明らかにした。他の抑圧変異体についても、解析を進めている。 活性化型Mei2を減数分裂不能変異株で発現し、Mei2が減数分裂を誘導する活性のみを発揮した状態で停止する系を構築した。この系を用いてマイクロアレイ解析を行い、Mei2が減数分裂を誘導する際に発現量が変動する遺伝子を同定中である。 Mei2とともに減数分裂の進行に必須の核内ドット構造を形成するmeiRNAの局在を、GFPなどの蛍光タンパク質を利用して生細胞観察できる株を作製した。meiRNAに欠失変異を導入し、核内ドット構造の形成に必要な領域を特定した。また、他の遺伝子の変異と組合せて、ドット構造形成に必要な因子の特定を進めている。さらに、meiRNAが減数分裂阻害因子Mmi1が誘導するRNA分解機構の標的となっていることを明らかにした。
2: おおむね順調に進展している
申請書に記載した活性化型Mei2の抑圧変異の解析、活性化型Mei2発現株を用いたマイクロアレイ解析、meiRNAの生細胞観察に関しては、ほぼ計画通りに推進することができた。抑圧変異体の解析を進めた結果、Mei2の発現を制御する正のフィードバックループの存在と、そのループへのストレス応答性MAPキナーゼの関与を明らかにすることができた。解析を行ったもの以外に複数の抑圧因子について、原因遺伝子の特定まで完了できたので、今後解析を続けていきたい。また、meiRNAを生細胞内で可視化する系を構築することができ、この系を利用して、meiRNA内の核内ドット構造形成に必要な領域を特定することができた。meiRNAはMei2とともにドット構造を形成して、減数分裂の阻害因子であるMmi1を抑圧しているが、meiRNAがMmi1が誘導するRNA分解機構の標的であるという意外な結果を得ることもできた。 活性化型Mei2と相互作用する因子の同定に関しては、Mei2タンパク質の不安定さもあり、Mei2を大量に精製する条件の決定まではいたらず、現在も検討を行っているが、上述の活性化型Mei2と関連する因子の遺伝学的スクリーニングが順調に進んでいたため、そちらを優先して行った。
活性化型Mei2の抑圧因子の解析を継続する。原因遺伝子が同定できたものに関しては、遺伝子破壊株や過剰発現株を作製して表現型の観察を行う。Mei2の発現制御に関わる因子であった場合は、既知のMei2の発現制御に関わる因子との関係を検討する。また、Mei2がストレスMAPキナーゼ経路を介して、自身の発現を制御していることが明らかとなったので、Mei2がストレスMAPキナーゼ経路にどのようなに作用しているのか、より詳細に検討し、Mei2の分子機能に迫る。 Mei2が活性化した際に発現が変動する遺伝子の同定を進める。大きく変動した遺伝子に関して、Mei2との関わりを中心に解析を進めていく。 meiRNAを生細胞で可視化する株を作製できたので、様々な変異と組合せ、meiRNA、あるいはMei2のドット形成に影響を与える変異の探索を進める。ドット形成が低下する変異が得られたら、変異の原因遺伝子がコードする因子とmeiRNA、Mei2との結合を検討する。本年度、meiRNAとMmi1のこれまで想定していなかった関係性が明らかとなったので、Mmi1と既知のMmi1関連因子が、meiRNAの局在制御に関与している可能性を検討する。
本年度使用分の端数がわずかに出たため(8,023円)、次年度消耗品購入に使用する予定である。
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Open Biology
巻: 2 ページ: 120014
10.1098/rsob.120014
Plos Genetics
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Traffic
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