人工的な胚発生系を利用した精子由来RNAの機能解析

使用人工胚胎发育系统对精子来源的 RNA 进行功能分析

• 批准号: 15700312
• 负责人: 中西 友子
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15700312/
• 关键词: PLCzeta; 卵子活性化; 翻訳制御; 円形精子細胞; ROSI; マイクロRNA; RNAi; 卵成熟; ポリA鎖伸長

卵成熟や初期発生過程では,不活性な母性mRNAの翻訳がポリA鎖の付加により活性化されることなどから、時空間的な翻訳制御が重要な役割を果たしていると考えられている。また近年、父親のゲノム情報を卵子に受け渡すためだけに存在すると考えられてきた精子にも多くのRNAが存在することが報告され、"精子由来"RNAの胚発生への関与が示唆されている。本研究では,精子特異的な卵子活性化因子として報告されたPLCzetaに着目し,PLCzeta RNAを利用した卵子活性化の最適条件および新たな卵子活性化法について検討した。まず我々は,PLCzeta RNAをin vitro転写で合成しマウス卵子に注入すると,濃い濃度では卵子が異常な形態を示すが,適切な濃度では100%近い卵子で活性化がおきることを明らかにした。また,N末端110アミノ酸を欠失したPLCzetaΔNもRNAの濃度を1000倍にすると,PLCzetaの活性化速度には劣るもののほぼ100%の卵子が活性化することも見出した。PLCzeta, PLCzetaΔN RNAはともに活性化された卵子の約20%を胚盤胞期まで単為発生させられたため,次に,より発生への悪影響が少ないことが明らかであったPLCzetaΔN RNAについて顕微授精時の卵子活性化法として応用できるか検討した。PLCzetaΔN RNAで活性化させた卵子に半数体円形精子細胞を注入した結果,5%と率は低いものの3匹の産仔を得ることにも成功した。このことから,PLCzetaΔN RNAはマウスにおいて卵子活性化法として使用できることが示唆された。

时空翻译控制被认为在卵成熟和早期发育过程中起着重要作用，因为通过添加Polya链会激活非活性母体mRNA的翻译。近年来，据报道，精子中存在许多RNA，被认为仅出于将父亲的基因组信息传递给鸡蛋而存在，这表明“精子衍生”的RNA参与了胚胎发育。在这项研究中，我们专注于据报道是一种精子特异性卵激活剂的Plczeta，并使用Plczeta RNA检查了卵子激活的最佳条件，并研究了激活鸡蛋的新方法。首先，我们发现，当plczeta RNA通过体外转录合成并注入小鼠卵时，卵在浓度较厚的情况下表现出异常的形态，但是在适当的浓度下，激活在接近100％的卵中发生。还发现，在N末端缺失110个氨基酸的PlczetaΔN也通过将RNA的浓度增加1000倍而激活，但几乎100％的卵被激活，尽管PLCZETA的激活速率较低。由于Plczeta和PlczetaΔNRNA在胚泡阶段都是单性生殖的，因此我们接下来研究了在微刺激过程中是否可以用作对发育的不利影响的PlczetaΔnRNA，显然对发育的不利影响较小。将单倍体圆形精子细胞注入用PlczetaΔnRNA激活的卵，尽管速率低于5％，但我们也设法获得了三个出生。这表明可以将PlczetaΔnRNA用作小鼠的卵激活方法。