脊椎動物未受精卵の分裂停止因子Emi2の活性制御機構の解析

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脊椎動物の未受精卵は第二減数分裂中期(Meta-II)で分裂を停止し、受精を待つ。Meta-II停止を引き起こす因子のエフェクターとして、APC/C (Anaphase promoting complex/cyclosome)抑制能をもつEmi2 (Early mitotic inhibitor 2)が知られている。Emi2は、自身のC末端に存在するRL tailを介してAPC/Cと結合する。本研究は、Emi2の活性化および安定化の分子メカニズムの解明も目的としており、Emi2が結合するAPC/Cサブユニットの特定が非常に重要であると考えられた。その結合の際に、Emi2がAPC/Cの活性化に必要な因子を排除するのではないかと仮定し、前年度の研究を進めた。その結果、RL tai1とアミノ酸配列が非常に酷似したC末端をもつUbe2S (E2ユビキチン結合酵素)がその候補として浮上した。そこで私は、Emi2がAPC/Cと結合する際に、APC/Cの同一サブユニット上でUbe2Sと競合することでMeta-II停止を引き起こしているのではないかと仮説を立て、本年度の研究を行った。まず、Meta-II停止時のツメガエル卵抽出液を用いて、APC/Cの免疫沈降を行った。すると、受精刺激後にEmi2が分解される際に、Ube2SとAPC/Cとの結合がMeta-II停止時に比べ4～5倍に上昇すること、その結合上昇にはEmi2の分解(APC/CからのEmi2の解離)が必須であることが分かった。次に、Rabbit Reticulocyte Lysate (RRL)で発現させたAPC/Cサブユニットを用いた実験から、Emi2およびUbe2SはAPC/CのコアサブユニットであるAPC10と結合することが分かった。以上の結果から、Meta-II停止時において、Emi2はRL tailを介してAPC10と結合しUbe2Sと競合していることが強く示唆された。また、この結果は国際的にも高い評価を受け、平成26年3月17日付けでNature Communications誌に受理され、現在印刷中である。