ほ乳類性決定遺伝子Sryの作用機序とそのゲノム進化過程の抜本的な見直し

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私たちは、マウスのSry遺伝子座にはこれまで見過ごされてきた第2エキソンが存在することを2020年に見出した。さらに、その第2エキソンがコードする新規SRYタンパク質（SRY-T）が、生体内で実際に機能する真の性決定因子であることも明らかにした（宮脇と立花らScience 2020）。この成果を踏まえ、以下の3つの研究テーマを推進した。① SRY-Tのパートナー分子と標的遺伝子の同定によるオス化の分子機構の解明：SRY-TーTurboIDをマウスES細胞に安定的に発現させ、それによって特異的にビオチン化されるタンパク質を複数同定した。そのなかには、生殖腺の成熟と分化に必要なzinc-fingerタンパク質であるWT1が含まれていた。WT1はSRY-SとSRY-Tの双方と相互作用することが明らかになった。現在、WT1とSRYの結合に必要な双方のアミノ酸を同定する実験を進めている。② SRT-TをコードするSry第2エキソンの進化（exonization）に関する研究と考察：実験用マウス以外のネズミのSRYのアミノ酸配列を明らかにすることで、Sryのゲノムの進化を検証する。特に、マウスSRY-Sタンパク質に存在するC末のデグロン配列が他のマウス種で見つかるかどうかが、最も重要である。具体的な実験では、オスであることが確認できているヨーロッパモリネズミの全ゲノムシーケンスを実施済みであり、現在は解析途中である。③ SRY-Sを標的としたタンパク質分解機構の解明：SRY－SのC末端の18アミノ酸は、ユビキチンE3リガーゼによって分解される際の認識配列（デグロン）である（宮脇と立花らScience 2020）。この情報をもとに、SRY-Sを分解するE3を同定するため、当該配列をC末端に有するEGFP（EGFP-S）を発現する大腸がん細胞を樹立した。この細胞でCRISPR-KOスクリーニングを行った結果、HECTファミリーユビキチンリガーゼである、Ube3cが同定された。さらに、Ube3cの欠損でEGFP-S18が安定化することが明らかになった。