生殖細胞質が、核の生殖細胞分化へ与える影響

アフリカツメガエルは、胚の一部に、母性mRNA、タンパク質、大量のミトコンドリアを含む生殖細胞質が存在する。生殖細胞質が分配された細胞が中期胞胚遷移（MBT）以降に始原生殖細胞(PGC)へ分化し、生殖細胞になる。PGC分化、特に初期胚におけるPGC特異化に関する分子機構はほとんど明らかになっておらず、生殖細胞質因子が特異化にどう関与するかを分子レベルで解明する事は重要であった。そこで、PGC特異化における生殖細胞質と核の関係性に着目して研究を進めてきた。前年度は、生殖細胞質が核周辺へ局在するMBT直後のPGCでzygoticに発現する遺伝子群を同定した。今年度は、それら遺伝子と生殖細胞質因子の関連性や機能を調べた。また、生殖細胞質因子Dazlタンパク質のMBT前後の細胞内局在を調べた。アフリカツメガエルPGC zygoticに発現する遺伝子としてPrdm familyに属する因子を同定した。モルフォリノオリゴを用いてその遺伝子をノックダウンした胚では、初期神経胚でのPGCが減少した事より、その遺伝子はPGC特異化に必須であることが示された。また、生殖細胞質因子Dazlタンパク質(RNA結合タンパク質)は、MBT直後のPGCでは核に局在する事が免疫染色より明らかになった。そのDazlをノックダウン・過剰発現すると、PGCでzygoticに発現する遺伝子群の発現量が減少・上昇した。この事より、生殖細胞質因子Dazlは、MBT直後で発現するPGC zygotic遺伝子群の発現制御を行うことが示唆された。本研究の結果より、アフリカツメガエルPGCの特異化は、MBT直後におけるzygoticな遺伝子の転写と、生殖細胞質因子Dazlによるその発現制御という機構によって起きている事が示唆された。

アフリカツメガエルは、胚の一部に、母性mRNA、タンパク質、大量のミトコンドリアを含む生殖細胞質が存在する。生殖細胞質が分配された細胞が中期胞胚遷移（MBT）以降に始原生殖細胞(PGC)へ分化し、生殖細胞になる。PGC分化、特に初期胚におけるPGC特異化に関する分子機構はほとんど明らかになっておらず、生殖細胞質因子が特異化にどう関与するかを分子レベルで解明する事は重要であった。そこで、PGC特異化における生殖細胞質と核の関係性に着目して研究を進めてきた。前年度は、生殖細胞質が核周辺へ局在するMBT直後のPGCでzygoticに発現する遺伝子群を同定した。今年度は、それら遺伝子と生殖細胞質因子の関連性や機能を調べた。また、生殖細胞質因子Dazlタンパク質のMBT前後の細胞内局在を調べた。アフリカツメガエルPGC zygoticに発現する遺伝子としてPrdm familyに属する因子を同定した。モルフォリノオリゴを用いてその遺伝子をノックダウンした胚では、初期神経胚でのPGCが減少した事より、その遺伝子はPGC特異化に必須であることが示された。また、生殖細胞質因子Dazlタンパク質(RNA結合タンパク質)は、MBT直後のPGCでは核に局在する事が免疫染色より明らかになった。そのDazlをノックダウン・過剰発現すると、PGCでzygoticに発現する遺伝子群の発現量が減少・上昇した。この事より、生殖細胞質因子Dazlは、MBT直後で発現するPGC zygotic遺伝子群の発現制御を行うことが示唆された。本研究の結果より、アフリカツメガエルPGCの特異化は、MBT直後におけるzygoticな遺伝子の転写と、生殖細胞質因子Dazlによるその発現制御という機構によって起きている事が示唆された。