マウス初期胚における新規中心体形成機構およびその生理的意義の解明

本研究は、発生過程における中心体の新規形成機構を解析するツールの作出及びその表現型の解析から開始した。本年度においては、その相補的なアプローチとしてさらに、ヒト培養細胞を用いた中心体形成必須因子の細胞生物学的解析とin vitro系を組み合わせ、中心小体形成の鋳型となるカートホイール構造の構成因子の複合体形成の分子機構のしくみについて研究を行った。これまで、ヒト培養細胞や線虫、ショウジョウバエを用いた研究により、いくつかの進化的に保存された中心小体複製に必須の分子が明らかにされている。中でもSas-6, STIL, Plk4の３つの分子は、中心小体形成開始時のカートホイール構造の形成に必須と考えられているが、細胞内においてどのように構築されるのか詳細はわかっていない。この3つの因子に関して、超解像顕微鏡を用いた、中心小体形成過程における局在パターンの観察を行った。また、これらの分子が、中心小体形成において、どの時期に必須であるのかを明らかにするため、目的の分子をタンパクレベルで速やかに分解する系(AID degron system)を利用し、超解像顕微鏡での観察と組み合わせて、解析を行った。さらに中心体組み立ての詳細を明らかにするため、in vitroにおけるカートホイール構造の再構成を試みた。一連の解析から、カートホイール構造、また中心小体の中心部を形作るSas-6-STIL-Plk4複合体形成の詳細に関する理解が進み、今後構造生物学的手法による解析等により、中心小体形成開始のメカニズムが明らかになることが期待される。

本研究は、発生過程における中心体の新規形成機構を解析するツールの作出及びその表現型の解析から開始した。本年度においては、その相補的なアプローチとしてさらに、ヒト培養細胞を用いた中心体形成必須因子の細胞生物学的解析とin vitro系を組み合わせ、中心小体形成の鋳型となるカートホイール構造の構成因子の複合体形成の分子機構のしくみについて研究を行った。これまで、ヒト培養細胞や線虫、ショウジョウバエを用いた研究により、いくつかの進化的に保存された中心小体複製に必須の分子が明らかにされている。中でもSas-6, STIL, Plk4の３つの分子は、中心小体形成開始時のカートホイール構造の形成に必須と考えられているが、細胞内においてどのように構築されるのか詳細はわかっていない。この3つの因子に関して、超解像顕微鏡を用いた、中心小体形成過程における局在パターンの観察を行った。また、これらの分子が、中心小体形成において、どの時期に必須であるのかを明らかにするため、目的の分子をタンパクレベルで速やかに分解する系(AID degron system)を利用し、超解像顕微鏡での観察と組み合わせて、解析を行った。さらに中心体組み立ての詳細を明らかにするため、in vitroにおけるカートホイール構造の再構成を試みた。一連の解析から、カートホイール構造、また中心小体の中心部を形作るSas-6-STIL-Plk4複合体形成の詳細に関する理解が進み、今後構造生物学的手法による解析等により、中心小体形成開始のメカニズムが明らかになることが期待される。