カエル卵母細胞の無細胞系を用いた体細胞核初期化の解析システム

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除核した成熟卵に移植された体細胞核によって胚発生がなされるためには、移植後の最初の体細胞分裂周期においてゲノムDNAが正常に複製されることが不可欠である。正常なDNA複製の有無は分裂期に正常な染色体が形成されるか否かによって判定できる。私達は、成熟期の卵母細胞(減数第一分裂中期)と成熟卵(減数第二分裂中期)から調製した細胞質抽出液で赤血球核を処理し、この核が受精卵の細胞周期を再現する賦活卵抽出液中でDNA複製と分裂期の染色体形成を行うかを調べ、次の点を明らかにした。前処理せずに賦活卵抽出液に加えた赤血球核は、凝縮した形態を維持し、DNA複製、分裂期の染色体形成が全く見られないのに対し、成熟卵の抽出液で前処理したものは、一部が賦活卵抽出液中で成長した核を形成してDNA複製を行い、分裂期には核膜が崩壊してクロマチンが凝縮するが、染色体は形成されない。一方、卵母細胞抽出液で前処理したものは、一部がよく成長した核を形成してDNA複製を行い、さらに、分裂期には正常な染色体を形成する。したがって、成熟卵より卵母細胞の方が、赤血球核のゲノムDNAの複製を可能にする核のリモデリングを誘起する能力が高いことが判明した。さらに、体細胞核と受精卵で異なることが知られているリンカーヒストン(クロマチン)に関して、体細胞型から受精卵型への置換の程度とDNA複製が関連するかについて、特異抗体を用いて解析した。その結果、卵母細胞と成熟卵のどちらの抽出液でも、赤血球核からの体細胞型リンカーヒストンの除去および、初期胚型リンカーヒストンの結合が誘起されることが示され、DNA複製との直接的な関連性は認められなかった。今後は両者を程度を量的に調べ、定量的な解析をする必要がある。