生殖細胞のオス化機構の解明―精子形成はどのようにして開始されるのか―

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生殖細胞が「精子になるか卵になるか」の運命決定(生殖細胞の性決定)は、有性生殖を行なう生物にとって根本的な問題である。これまで生殖細胞の性は、生殖細胞を取り囲む体細胞の性によって決まると考えられてきた。しかしながら、実際に生殖細胞内で働く分子機構は、脊椎動物では全く明らかになっていない。最近我々の研究室では、「生殖細胞自律的な性決定因子」foxl3を同定することに成功した。foxl3の機能を欠損させたメダカ(以下、foxl3-/-)では、遺伝的メス個体の卵巣内に受精可能な精子が作られる。さらに、foxl3-/-の生殖細胞を野生型(以下、WT)個体の卵巣に移植すると、宿主(体細胞)の性に関わらず機能的な精子が形成される。これらのことは、foxl3がメスの生殖細胞内で精子形成の開始を抑制していることを示している。本研究では、転写因子foxl3が制御するターゲット遺伝子の同定を通じて、生殖細胞の自律的な性決定機構を解明することを目的としている。平成29年度は、前年度に行った網羅的発現解析で同定されたfoxl3下流変動遺伝子群のスクリーニングに加え、抗FOXL3抗体を用いたChIP-qPCR解析を行い、FOXL3の直接のターゲット遺伝子を同定することに成功した。現在はFOXL3ターゲット遺伝子の変異体作成および表現型解析を進めている。上記解析と並行して、iDamIDseq法によるFOXL3結合モチーフの決定をおこなった。その結果、FOXL3結合モチーフはForkhead familyタンパク質のgeneral consensus elementと類似していることが明らかとなった。従ってFOXL3は、ターゲット特異性を決めるために、補因子と相互作用していると考えられる。