機能性核酸を利用したホヤ初期発生に関わる遺伝子の研究

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ホヤ卵内において、遺伝子機能の破壊実験系を確立するために、DNAザイムを用いた母性遺伝子の機能破壊を試みた.in vitroにおいて、DNAザイムは効率的に標的遺伝子を切断することを確かめることができた。しかし、卵内への顕微注入によるin vivo系では、標的遺伝子が有効に減少していることが確認できなかった。このことは、卵母細胞が一般的な体細胞とは異なり、大量の母性遺伝子が安定に貯蔵されていることと関連していると考えられた。よって申請者は、卵内における母性遺伝子の翻訳制御メカニズムが詳細に解析するために、母性mRNAの翻訳を制御する複合体の解析を目指した。卵母細胞には発生初期に必要なmRNAが、mRNAとタンパク質の複合体であるmRNP(messenger ribonucleoprotein)として貯えられている。申請者はまず、生化学的な解析により、カタユウレイボヤY-boxタンパク質であるCiYB1がmRNPの主要な構成分子であることを示した。また密度勾配遠心法によりCiYB1は貯蔵mRNPのみならず翻訳中のmRNPにも存在すること、さらに受精後初期卵割期にかけて、速やかに貯蔵mRNPから消失することを見い出した。CiYB1の細胞内分布を調べると、卵母細胞および受精卵では細胞質全体に存在するが、16細胞期胚では細胞質全体に加え,胚後極のCAB (Centrosome-Attracting Body)と呼ばれる構造に局在することが分かった。またin vitroにおいて、CiYB1がCABに局在するmRNAの一つであるCipem mRNAの翻訳を抑制できることを示した。これらの知見はカタユウレイボヤ卵母細胞内において、母性mRNAの翻訳と輸送の調節に関わる貯蔵mRNPの解析の第一歩であり、今後は、これら母性mRNP複合体の詳細を明らかにし、母性mRNAの翻訳メカニズムの全貌を解き明かしていく予定である。