| 研究概要 |
群体ホヤは無性生殖で増殖する。ミダレキクイタボヤという群体ホヤでは,無性生殖により生まれた個体の寿命は2週間程度である。有性生殖期には,生殖腺を形成し配偶子が形成される。群体ホヤはどのようにして,繰り返される無性世代に絶え間なく生殖細胞を供給しているのだろうか?本研究の目的は,群体ホヤをモデルとし,配偶子幹細胞(GSC)とGSCの維持・分化に関わる生体内環境(ニッチ)を制御する分子メカニズムを明かにすることである。まず,遺伝子発現からGSCの特徴づけを行った。その結果,Piwi遺伝子を発現する間充織細胞が,生体内における最も未分化な生殖系列細胞の候補として得られた。この間充織細胞の形態は,ヘモブラストと名付けられている未分化細胞と同じであった。PiwiをsiRNAによってノックダウンし,Piwi陽性のヘモブラストの機能阻害を試みたところ,配偶子形成がおこらなくなった。また,群体ホヤの生殖細胞は,Vasa遺伝子を発現することが知られていたが,Piwi陽性のヘモブラストはVasaを発現していなかった。これらのことから,ミダレキクイタボヤでは,3つの遺伝子の発現を指標として,Piwi+/Vasa-/Nanos+のヘモブラストがGSCとして機能していることが示唆された。第二として,GSCからの配偶子分化を制御するメカニズムとしてBMPシグナル経路に注目した。BMPをはじめ,シグナル経路を構成する分子をコードする遺伝子の単離と発現を調べた。その結果,BMPシグナルの細胞内伝達因子であるSmad1/5の単離に成功した。Smad1/5は卵母細胞で弱い発現が見られたが,GSCでの発現については結論が得られておらず,引き続き解析を行う。さらに,22年度においては,PiwiおよびVasaの転写を調節する分子メカニズムを調べることで,GSCとニッチ間のインタラクションを明らかにする。
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