| 研究領域 | 動物における配偶子産生システムの制御 |
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| 研究課題/領域番号 |
16H01250
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
熊野 岳 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (80372605)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 始原生殖細胞 / 母性局在因子 / 転写制御 / 尾索動物 / 比較発生 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、尾索動物胚を用いた生殖細胞系列での転写制御機構に焦点を当てた発生学的および比較発生学的解析を通して、発生初期における生殖細胞系列形成機構とその進化について明らかにすることを目的とする。28年度は、近年申請者らが同定したマボヤの母性局在転写抑制因子PEMを足掛かりに、他の尾索動物における生殖細胞系列での転写制御機構を解析した。まず、マボヤと同じホヤ綱に属するユウレイボヤにおいて、PEMの機能を解析したところ、マボヤPEMと同様に体細胞遺伝子に対して転写抑制活性を持つが、この活性に必要なドメインはマボヤPEM内で既に同定されている同等のドメインとは別領域に存在することを示唆する結果を得た。これは、ホヤ綱の動物種間でさえも、転写抑制機構に多能性を示すことを示唆する大変興味深い結果となった。さらに、同じ尾索動物でありながら、PEMをそのゲノム上に持たないオタマボヤ（オタマボヤ綱に属す）の転写抑制機構を明らかにするために解析を行った。まず初期段階として、オタマボヤ胚における始原生殖細胞マーカーVasaの抗体染色を行い、4細胞期以降の卵割期で、生殖細胞系列の細胞に染色が観察されることを明らかにし、オタマボヤが生殖質局在型による始原生殖細胞の形成を行うこと、生殖細胞系列に局在する母性因子の存在を示唆するに至った。また、これらの系列細胞で転写抑制が起こっているのか否かを、転写が起こっている指標となるRNA polymerase IIのリン酸化を認識する抗体により抗体染色を行った。その結果、少なくとも８、１６細胞期では、リン酸化が観察され、ホヤでのリン酸化状態とは異なることを明らかにした。この結果もまた、転写抑制機構の多様性を示唆するのかもしれない。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本研究における2本柱のうちの１つ、すなわち生殖細胞系列形成機構の進化、については、上記に述べたように興味深い結果が得られつつあり、順調に進んでいると言える。しかしながら、もう1つの柱である、マボヤ初期胚生殖細胞系列における転写制御機構を体系的に理解しようとする試みについては、論文作成のためのデータの再現性をとる実験に終始してしまい、28年度は新しい知見を得ることができなかった。したがって、２つをトータルで考えると、やや遅れていると言わざるを得ない。
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| 今後の研究の推進方策 |
マボヤ初期胚生殖細胞系列における転写抑制機構の体系的理解については、まずは論文を仕上げるつもりであるが、その後は、一番の謎である、PEMによる転写抑制が終わったと考えられる時期以降においても、生殖細胞遺伝子の胚性遺伝子発現が抑制されている仕組みを明らかにしたいと考えている。エピジェネティックな制御を考えているが、同時に、胚性遺伝子発現の際に、どうして体細胞遺伝子の発現は抑制され続けているのか、２つを区別する機構についても迫っていきたい。また、転写抑制機構の進化については、引き続きユウレイボヤとオタマボヤでの解析を行い、ユウレイボヤについては、PEMが異なる領域を介してどのような分子機構で転写抑制をしているのかを明らかにし、オタマボヤについては、まずは転写が本当に抑制されているのかの確認を行い、生殖細胞系列での転写制御に関する基本的な情報を集めたいと考えている。
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