細胞の多様性を生む非対称分裂

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出芽酵母を用いた非対称分裂の制御機構の研究から以下の知見を得た。出芽酵母において、HO遺伝子の母細胞特異的発現を決定する因子Ash1は、娘細胞特異的に局在するHO発現の負の制御因子であり、その局在はmRNAの局在により決定されることが明らかになっている。ASH1mRNAの娘細胞の先端への局在を、生きた酵母細胞中で観察するため、U1A-GFP融合タンパク質とU1A結合部位をASH1に導入したU1Asite-ASH1遺伝子の発現プラスミドを構築した。これらを用いて、細胞分裂時におけるASH1mRNAの娘細胞の先端への局在を、生きた酵母細胞中で観察することに成功した。この系を用いて、ASH1mRNAと共局在するRNA結合タンパク質Ybl032wを見いだした。また、HO遺伝子の母細胞特異的発現が不能になる変異株をスクリーニングすることにより、ASH1mRNAの局所的翻訳に関与する因子Mkt1を分離した。さらに、RNA結合モチーフをもつMpt5タンパク質が、HO遺伝子のmRNA3′非翻訳領域に結合し、HO遺伝子の発現を抑制することを見いだした。mpt5変異株では野生型株では起きないHO遺伝子の発現が起きる。以上の結果から、HO遺伝子の母細胞特異的発現、すなわち酵母の非対称分裂の制御には、娘細胞特異的に局在する転写因子Ash1よる転写開始での制御に加え、Mpt5によるHOmRNAの転写後の段階での制御も必要であることが明かとなった。