2014 Fiscal Year Annual Research Report
受精から前核形成に至る過程におけるマウス卵分裂期制御機構の解析
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14J10315
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
添田 翔 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2016-03-31
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| Keywords | 分子生物学 / 細胞生物学 / シグナル経路 / 細胞周期 / 初期発生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Kidのモータードメインを他のモータータンパク質のモータードメインと取り替えた変異体を用いたKid欠損卵のレスキュー実験から、Kidのモータードメインに後期染色体コンパクションに対して他のモーターとは異なる特異的な機能があることが明らかとなった。
Kidのリン酸化不能変異体の解析により、リン酸化状態によってKidのpolar ejection force活性が調整されることがわかった。この結果によって分裂期中期から後期にかけてのKidの機能の転換メカニズムの概形が描けるようになった。
Kidのcoiled-coil領域の機能とリン酸化状態との関わりについて、これらの漁期の変異を組み合わせた変異体を作成し解析した。これによりKidの機能の転換に対してcoiled-coil領域とリン酸化制御は独立に働いていることが見出された。
前核形成時にRSK経路がCDK-Gwl-Ensa-PP2Aからなる脱リン酸化酵素活性調整経路に関与していることがRSK阻害実験によりわかった。さらに数理的解析や子の経路中の因子のリン酸化状態の時間的推移からから、この前核形成時間制御機構におけるRSK経路の標的候補分子を推定した。
脱リン酸化酵素の阻害、過剰発現により前核形成時間を遅める、または早めることができるようになった。これによって、前核形成時間が体細胞分裂での核膜再形成よりも長い時間を要することの生理学的意義を解析できるようになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
Kidの機能分子メカニズムの解析に対しては、計画通りモータードメイン、coiled-coil領域、リン酸化サイトの解析を行い、それぞれの機能やそれぞれとの相関に関して明らかになった。これら結果によって分裂期中期から後期にかけてのKidの機能の転換メカニズムの概形が描けるようになった。この成果をまとめ次年度に論文としてまとめ発表するという当初の計画を達成する目処がたてられた。
前核形成時間制御に関して脱リン酸化酵素やその活性調節経路、さらにそれらとRSK経路との関係について解析を行い、この制御機構の一端が明らかとなった。さらにこの制御機構を乱す条件を確立したことによって、この機構の生理的意義の解析を行うことを可能とした。
以上の様に当初予定していた計画に従い解析を行い、おおむね期待通りの成果をあげられた。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在描けているKidの機能転換機能の概形に対して、計画通り精製Kid変異体と微小管を用いた生化学的な解析を加えより詳細をつめ、Kidに関して解析した結果をまとめ論文にする。
前核形成時にRSK経路がCDK-Gwl-Ensa-PP2Aからなる脱リン酸化酵素活性調整経路に関与していることがRSK阻害実験によりわかった。数理的解析から推定したこの前核形成時間制御機構におけるRSK経路の標的候補分子についてRSKの直接のターゲットであるか解析を行う。
脱リン酸化酵素の過剰発現によりマウス受精卵で核膜形成タイミングを早め、当初計画していたように精子クロマチン状態(DNA修飾やヒストン修飾など)、発生への影響を調べ特殊な制御の意義に迫る。
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