生殖細胞の分化過程におけるmRNAポリA鎖の機能とその運命

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19580392
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 柏原 真一 University of Tsukuba, 大学院・生命環境科学研究科, 准教授 (00254318)
• Keywords: 精子形成 / mRNA / ポリA鎖 / ポリAポリメラーゼ / TPAP / ポリA鎖結合タンパグ質 / クロマトイドボディ

Research Abstract

哺乳動物精巣特異的ポリAポリメラーゼTPAP(PAPOLB)は、特定mRNAの球状精細胞特異的なポリA鎖を行う。その欠損マウスでは、特定mRNAの球状精細胞特異的なポリA鎖伸長がおこらず、精子形成不全に至る。今年度は昨年度に引き続き、TPAPによるポリA鎖伸長機構や精子形成不全を引き起こす分子機構について解析を行い、以下のような成果を得た。また、精巣特異的ポリA鎖結合タンパク質についても検討した。
1.標的mRNAである転写因子TFIIAγやTRF2の3'非翻訳領域を用いたアフィニティークロマトグラフィーを行った結果、RNA結合タンパク質HuRを含むいくつかの分子が結合した。現在、これら因子の同定を続けている。また、精巣特異的な機能をより明確にするために、TPAPを恒常的に発現するような培養細胞株を確立した。
2,TPAP欠損による精子形成不全は、球状精細胞細胞質でのポリA鎖伸長不全による翻訳量の減少に起因すると考えられる。そこで、球状精細胞期までしか精子形成が進行していない26日齢の野生型とTPAP欠損マウス精巣のプロテオーム解析を行った。その結果、Adenylatkinaseを含むいくつかのダンパク質がTPAP欠損マウスで減少していることが明らかとなり、さらに解析を続けている。
3.精巣特異的ポリA鎖結合タンパク質PABPC2について解析を行った。その結果、PABPC2はパキテン期精母細胞と球状精細胞に存在し、伸長精細胞では消失すること、翻訳が行われているポリソーム画分には存在しないこと、またクロマトイドボディとよばれるRNA穎粒に局在することが明らかとなった。これらの結果より、PABPC2はPABPCIと異なり、翻訳抑制的に機能することが推測された。

Research Products

• [Journal Article] Selective stabilization of mammalian microRNAs by 3'adenylation mediated by the cytoplasmic poly(A) polymerase GLD-2. (2009)
  • Author(s): Katoh, T, Sakaguchi, Y., Miyauchi, K., Suzuki, T., Kashiwabara, S., Baba, T., & Suzuki. T.
  • Journal Title: Genes & Development 23 Pages: 433-438
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characterization of two cytoplasmic poly(A)-binding proteins, Pabpcl and Pabpc2, in mouse spermatogenic cells. (2009)
  • Author(s): Kimura, M., Ishida, K., Kashiwabara, S., & Baba, T.
  • Journal Title: Biology of Reproduction 80 Pages: 545-554
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Reduced fertility of mouse epididymal sperm lacking Prss21/Tesp5 is rescued by sperm exposure to uterine microenvironment. (2008)
  • Author(s): Yamashita, M., Honda, A., Ogura, A., Kashiwabara, S., & Baba, T.
  • Journal Title: Genes to Cells 13 Pages: 1001-1013
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Birth of normal offspring from mouse eggs activated by a phospholipase CC protein lacking three EF-hand domains. (2008)
  • Author(s): Nakanishi, T., Ishibashi, N., Kubota, H., Inoue, K., Ogonuki, N., Ogura, A., Kashiwabara, S., & Baba, T.
  • Journal Title: Journal of Reproduction and Development 54 Pages: 244-249
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sperm penetration through cumulus mass and zona pellucida. (2008)
  • Author(s): Kim, E., Yamashita, M., Kimura, M., Honda, A., Kashiwabara, S., and Baba, T.
  • Journal Title: International Journal of Developmental Biology 52 Pages: 677-682
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 精子形成におけるPabpc1-Paip2複合体の解析 (2008)
  • Author(s): 木村正紀、石田和之、田中文、柏原真一、馬場忠
  • Organizer: 日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2008-12-11
• [Presentation] Acrosin-deficient epididymal sperm exhibit a delayed penetration through the cumulus matrix (2008)
  • Author(s): 康宇鎮、山下美鈴、河野菜摘子、柏原真一、馬場忠
  • Organizer: 日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2008-12-11
• [Presentation] 子宮内因子による受精能回復機構の解析 (2008)
  • Author(s): 山下美鈴、河野菜摘子、康宇鎮、柏原真一、馬場忠
  • Organizer: 日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2008-12-11
• [Presentation] 精子形成と受精の機構 (2008)
  • Author(s): 柏原真一
  • Organizer: 日本実験動物技術者協会講演会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-11-12
• [Remarks]
  • URL: http://www.agbi.tsukuba.ac.jp/~tblab/