新規培養系による卵細胞質のサイズを決定する分子機構の解明

本研究では、核相と卵母細胞の細胞質（卵細胞質）の形成機構との関係を明らかにすることを目的とし、卵細胞質の構築機構に重要である8つの遺伝子をES細胞に強制発現させる事で、始原生殖細胞及び減数分裂を経ることなく直接的にES細胞から卵母細胞様細胞(Directly induced oocyte-like cell:DIOL)を誘導する卵細胞質の再構築系をモデルとし、形態的解析と遺伝子発現解析の統合的解析を行う。本年度までに雌性生殖細胞のレポーター遺伝子（Stella-CFP）を持つ1倍体、2倍体、4倍体の各倍数体のES細胞の樹立を行い、それぞれDIOLへの誘導条件を確立した。二次卵母細胞期、GV期の各核相のDIOLについ形態的解析を行ったところ、由来するES細胞の核相に比例してDIOLの細胞質のサイズが増加する傾向にあり、4倍体のDIOLでは体内の卵母細胞と同等の大きさの細胞質が認められた。これは体内の卵母細胞のDNA量とサイズを反映するものであった。また、詳細な解析のためChromosome Spread法による核型解析と形態的解析を行ったところ、細胞質のサイズと核相の間には正の相関があることが明らかとなった。先行研究から多くの生物種においてゲノムの倍数性と細胞のサイズの間には正の相関が見られることが明らかとなっており、卵細胞質もまたこれに該当することが示唆された。これらの結果は、これまで明らかにされていなかった核相と卵細胞質の成長の関係に迫る新たな知見となった。現在、核相の差による遺伝子発現の違いを探索するため、それぞれのES細胞と二次卵母細胞期、GV期のDIOLを回収し定量的RNA-sequencing解析を行なっている。

本研究では、核相と卵母細胞の細胞質（卵細胞質）の形成機構との関係を明らかにすることを目的とし、卵細胞質の構築機構に重要である8つの遺伝子をES細胞に強制発現させる事で、始原生殖細胞及び減数分裂を経ることなく直接的にES細胞から卵母細胞様細胞(Directly induced oocyte-like cell:DIOL)を誘導する卵細胞質の再構築系をモデルとし、形態的解析と遺伝子発現解析の統合的解析を行う。本年度までに雌性生殖細胞のレポーター遺伝子（Stella-CFP）を持つ1倍体、2倍体、4倍体の各倍数体のES細胞の樹立を行い、それぞれDIOLへの誘導条件を確立した。二次卵母細胞期、GV期の各核相のDIOLについ形態的解析を行ったところ、由来するES細胞の核相に比例してDIOLの細胞質のサイズが増加する傾向にあり、4倍体のDIOLでは体内の卵母細胞と同等の大きさの細胞質が認められた。これは体内の卵母細胞のDNA量とサイズを反映するものであった。また、詳細な解析のためChromosome Spread法による核型解析と形態的解析を行ったところ、細胞質のサイズと核相の間には正の相関があることが明らかとなった。先行研究から多くの生物種においてゲノムの倍数性と細胞のサイズの間には正の相関が見られることが明らかとなっており、卵細胞質もまたこれに該当することが示唆された。これらの結果は、これまで明らかにされていなかった核相と卵細胞質の成長の関係に迫る新たな知見となった。現在、核相の差による遺伝子発現の違いを探索するため、それぞれのES細胞と二次卵母細胞期、GV期のDIOLを回収し定量的RNA-sequencing解析を行なっている。