アフリカツメガエル中胚葉の背方化に関わる因子の探索

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ツメガエル中胚葉の背腹パターン形成には、卵細胞内の細胞質因子が重要な役割を演じている。本研究では、細胞質因子の分子的実体を解明するために、割球特異的に存在するmRNAをコードする遺伝子のクローニングを行った。8細胞期の胚を4種類の割球に分離し、Differential displayによってmRNAの組成を割球間で比較した。割球特異的なPCR断片をプローブとして卵母細胞のcDNAライブラリーをスクリーニングし、クローンIIIを得た。クローンIIIは全長291lbpからなり、330残基のタンパクをコードするORFを持っている。予想されるアミノ酸配列を解析した結果、N末端側に6個のリピートを持つWD40リピートに属する新規の分子であることがわかった。遺伝子発現の局在をwhole mount in situ hybridizationにより検討した結果、クローンIIIは卵形成初期に転写され、転写産物は卵形成後半に動物極側へ局在することがわかった。受精後は核の周辺に局在し、分裂期には分裂装置と一致した分布を示すが、割球間の分布量に大きな違いは認められなかった。発生段階に沿って転写量の変化を調べると、原腸胚期にmaternalからzygoticな発現への切り替えが認められるものの、尾芽胚期まで常時一定量の転写が確認された。クローンIIIの発生過程における役割を検討するために、キャップおよびポリAを付加したmRNAを合成し、4細胞期胚の帯域へ顕微注入した。予備的な結果ではあるが、今のところ強制発現させたクローンIIIは原腸形成に対し抑制的に働き、結果として頭部欠損胚を生じた。WD40リピート分子の特徴を考慮すると、クローンIIIは初期胚の動物極側でシグナル伝達あるいは転写制御を行う分子である可能性が示唆される。