ほ乳類精子形成期の半数体特異的発現遺伝子を利用した単性動物の創造

本年度の研究は、昨年度の研究によって作製した形質転換ベクターを用いて、組換え体マウスを作出し、組換え個体が目的機能を持っているかどうかについて、下記の解析を行った。1)半数体特異性半数体特異的発現を示すプロタミン1プロモーターの下流にAcGFPl-Memを接続した遺伝子を構築し、マウス受精卵の雄性前核に顕微注入する方法でトランスジェニックマウスを作製した。作製した2種類10系統のトランスジェニックマウスすべてにおいて、AcGFP1の蛍光は半数体である精子細胞においてのみ発現していた。これによって、用いたプロタミン1プロモーターは半数体特異的に遺伝子発現を制御することが示された。2) 細胞内局在性作出したトランスジェニックマウスの精巣および精子についてタンパク質の局在を解析した結果、細胞全体にシグナルが観察された。膜に局在するタンパク質の場合、顕微鏡下における観察では細胞全体がシグナルを発するために、その正確な局在は判定することができない。しかしながら、用いたマーカー遺伝子であるAcGFPl-Memは膜局在性を示すタンパク質であるため、精子細胞においても膜に局在していたと思われる。3) 細胞間架橋の通過阻害組換え遺伝子が転写され、そのmRNAが細胞間架橋の通過を阻止された場合、半数体細胞では組換え遺伝子を持つ細胞と持たない細胞を、目的のマーカー遺伝子が発現するかしないかで区別することができる。この場合、全細胞の半数で組換え遺伝子が発現する。本研究では、形質転換遺伝子の下流に細胞間架橋の通過を阻害する目的で、SmpdlあるいはSpaml遺伝子の3'非翻訳領域を接続したが、すべての精子細胞においてマーカータンパク質であるAcGFPlが発現していたことから、SmpdlおよびSpamlの3'非翻訳領域は細胞間架橋の通過を阻止する機能は持っていないことが示された。

本年度の研究は、昨年度の研究によって作製した形質転換ベクターを用いて、組換え体マウスを作出し、組換え個体が目的機能を持っているかどうかについて、下記の解析を行った。1)半数体特異性半数体特異的発現を示すプロタミン1プロモーターの下流にAcGFPl-Memを接続した遺伝子を構築し、マウス受精卵の雄性前核に顕微注入する方法でトランスジェニックマウスを作製した。作製した2種類10系統のトランスジェニックマウスすべてにおいて、AcGFP1の蛍光は半数体である精子細胞においてのみ発現していた。これによって、用いたプロタミン1プロモーターは半数体特異的に遺伝子発現を制御することが示された。2) 細胞内局在性作出したトランスジェニックマウスの精巣および精子についてタンパク質の局在を解析した結果、細胞全体にシグナルが観察された。膜に局在するタンパク質の場合、顕微鏡下における観察では細胞全体がシグナルを発するために、その正確な局在は判定することができない。しかしながら、用いたマーカー遺伝子であるAcGFPl-Memは膜局在性を示すタンパク質であるため、精子細胞においても膜に局在していたと思われる。3) 細胞間架橋の通過阻害組換え遺伝子が転写され、そのmRNAが細胞間架橋の通過を阻止された場合、半数体細胞では組換え遺伝子を持つ細胞と持たない細胞を、目的のマーカー遺伝子が発現するかしないかで区別することができる。この場合、全細胞の半数で組換え遺伝子が発現する。本研究では、形質転換遺伝子の下流に細胞間架橋の通過を阻害する目的で、SmpdlあるいはSpaml遺伝子の3'非翻訳領域を接続したが、すべての精子細胞においてマーカータンパク質であるAcGFPlが発現していたことから、SmpdlおよびSpamlの3'非翻訳領域は細胞間架橋の通過を阻止する機能は持っていないことが示された。