単為発生昆虫をモデルにした卵減数分裂制御機構の研究

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昆虫卵の減数分裂におけるMAPKカスケードの上流調節因子である原癌遺伝子(c-mos)産物Mosの機能を明らかにするために、まず、単為発生昆虫カブラハバチから縮重PCR法を用いてc-mos相同遺伝子を得た。この遺伝子は、313アミノ酸からなるセリン/スレオニンキナーゼファミリーに属するタンパク質をコードしていた。脊椎動物、無脊椎動物の相同遺伝子産物との多重整列、および近隣結合法による分子系統解析の結果、構造上の保存性が確認できた。得られたカブラハバチc-mos相同遺伝子(Ar mos)は卵巣特異的に発現しており、他の動物での結果と一致した。また、この遺伝子産物(Ar Mos)に対するポリクローナル抗体を作製し、イムノブロッティングによりその動態を調べたところ、未成熟卵には存在せず、成熟未受精卵に蓄積され、卵付活に伴って消失した。ArMosの存在様式は、MAPK活性の挙動と一致しており、カブラババチでもMosがMAPKカスケードの上流調節因子として働くことが示唆された。さらに、Ar Mosの細胞分裂抑制因子としての機能を確認するために、GST融合タンパク質を合成して初期胚に顕微注入し、その影響を調べた。まず、アフリカツメガエルの2細胞期胚の一方の割球にGST融合Ar Mosを注入したところ、その割球のみ細胞分裂が停止し、Ar Mosは細胞分裂抑制因子としての機能をもつことがわかった。また、発生開始後のMAPKが不活化した胚にGST融合Ar Mosを注入すると、再びMAPKが活性化され、これらの胚は発生を停止した。これらの結果から、カブラババチの卵減数分裂周期は、Mos/MAPKカスケードによって制御されていることが明らかになった。