鳥類の生殖腺の性決定遺伝子の同定と性分化機構の解明

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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、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。鳥類の性決定機構の解明のため、Z性染色体上のHINT-Z, W性染色体上に存在するHINT-W, FET-1性決定候補遺伝子の機能解析を行った。目的遺伝子を組み込んだ組み換え遺伝子を初期ニワトリ胚の予定生殖領域に発現させ、性分化時期の生殖腺のSox9, Aromataseの雌雄のマーカー遺伝子発現と形態変化を解析した。HINT-Zが活性部位を保持しているのに対してHINT-Wはその部位が変異しているためドミナントネガティブ型として機能することが構造上予想された。その結果、活性を示すHINT-Z/HINT-Zホモダイマーが量依存的に雄化を引き起こすのに対して、雌では、HINT-WがHINT-Zとヘテロダイマーを形成することでその活性を抑制し、雌化が引き起こされることを見出した。鳥類では雄がデフォルトで、雄化を阻害することで雌化の方向に進むこと示唆した。さらに、この性決定メカニズムの雌化の下流因子としてFET-1が機能することも明らかにした。