鳥類生殖腺の性分化機構の解明

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鳥類と哺乳類の生殖腺で多くの共通な相同遺伝子が発現しており、形態的にもほとんど同じ発生を示すことから、両者の間には共通なメカニズムが存在すると容易に想定できる。しかしながら、それらの遺伝子の発現様式は基本的には類似しているものの、性染色体の構成が哺乳類ではXX-XYであるのに対し、鳥類ではZW-ZZであることは、性決定機構の初発段階は遺伝子レベルでは異なっていることを示すものである。鳥類の性決定の初発段階に関与する遺伝子の機能解析を目的として研究を行った。遺伝子の発現様式をwhole-mount in situ hybridization法により解析した。遺伝子の異所性発現実験として、目的遺伝子を組み込んだレトロウイルス産生細胞を外科的にニワトリ胚に移植し、生殖腺の各種マーカー遺伝子発現と形態変化を解析した。W染色体上にマップされるWPKCI, FET1遺伝子を同定し、その発現様式を解析し、雌特異的発現を確認した。雌化の機能を持つかどうかを調べるため、雄にWPKCI, FET1遺伝子の異所性発現を行った。WPKCI, FET1遺伝子を組み込んだRCASウイルス産生細胞をst13の中軸中胚葉に移植し、雌化のマーカー遺伝子のエストロゲン合成酵素の発現が6日胚で誘導された。このことはWPKCI, FET1遺伝子が雌化の機能をもつことを示す。また、Z染色体上にマップされるDMRT1遺伝子を同定し、そのDMRT1遺伝子の雌に異所性発現させることにより雄化するかどうかを現在解析中である。また、一方生殖腺の形態形成に関係する細胞シグナルとして雄特異的にWNT5a、雌特異的にFGF16が発現していることが判った。WNT5aとFGF16シグナルの詳細な機能解析も併せて進めている。