ショウジョウバエ受精卵における紡錘体融合による二倍体核形成機構

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本研究において、受精卵内で卵の核と精子の核が近づき、これら2つが融合された接合子の核ができる過程の詳細とその分子機構をショウジョウバエを用いて解析している。受精後の二倍体核形成は、有性生殖を行う生物に共通して必須な過程であるが、この機構の詳細はよく分かっていない。その主な理由として、この過程に特異的に異常を引き起こす遺伝的変異がほとんど知られていないことが大きい。一般的に、多くの動物で卵の核と精子の核の融合は、受精卵第一回目の有糸分裂期に起こる。そのため既存の研究では、これに重要な第一回目有糸分裂の紡錘体のはたらきを、完成した紡錘体の微小管の機能を阻害する薬剤を用いて解析している。しかし、この受精卵に特有な紡錘体がどのように形成されるのか不明である。われわれはこれまでに、ショウジョウバエのElys遺伝子が母性効果により受精卵の紡錘体形成に重要なはたらきをもつことを示している。Elys遺伝子は核膜孔形成に重要なタンパク質の1つをコードしており、Elysタンパク質は卵および精子由来の染色体の周りに形成される核膜に存在することが分かった。実験結果から、受精卵において、2つの独立した核が接した状態にありながらも融合が起こらない状態にあることが、それら2つの核の両方を取り囲んだ紡錘体が形成されるために重要であると考えられ、これを確証するための実験を行った。さらに二倍体化について、受精卵と単為発生卵の比較解析を行った。本研究は細胞分裂における核膜孔の新しい役割を見いだした点において重要である。核膜孔の間期における役割はよく知られているが、有糸分裂期の紡錘体形成に及ぼす影響は新しい知見であり、受精卵の特性を理解する上で重要な手がかりになると考えられる。