2026-03-06T05:07:56Z https://ir.soken.ac.jp/oai

oai:ir.soken.ac.jp:00001386 2023-06-20T14:44:09Z 2:430:27

ショウジョウバエ生殖系列形成過程における母性Nanosタンパク質の役割林, 良樹ハヤシ, ヨシキ HAYASHI, Yoshiki 生殖細胞は有性生殖の過程を経て次世代を形成しうる唯一の細胞であり、生命の連続性を担っている。多くの動物種において、生殖質と呼ばれる特殊な細胞質を取り込む細胞が、生殖細胞に分化することが明らかになっている。生殖質中には、生殖細胞の形成に必要十分な母性因子が局在していることが知られており、これら因子を同定し、その機能解析を行うことにより生殖細胞形成機構が明らかになると考えられる。生殖質が観察される動物種のなかで、ショウジョウバエは実験発生学的手法や遺伝学的手法を駆使した解析が容易であるため、生殖細胞形成機構を解析する上で良い実験材料の一つである。 　ショウジョウバエの生殖質は、胚の後極に局在しており、それを取り込む形で極細胞が形成される。極細胞は、胚発生の進行とともに胚内を移動し、生殖巣にとりこまれ、成虫の生殖巣中で卵や精子である生殖細胞に分化する。初期胚発生過程において、極細胞中では体細胞性遺伝子（somatic genes）の転写が抑制されていることが知られている。この転写抑制に関わる因子の一つとして、Nanos（Nos）が同定されている。母性Nosタンパク質は生殖質に分布し、極細胞に取り込まれる。極細胞中において、母性Nosタンパク質は、体細胞性遺伝子の転写因子の核移行を妨げることにより、それら遺伝子の転写を抑制している。このことは、母性Nosタンパク質が、極細胞の体細胞への分化を抑制していることを予想させる。本研究では、この点を明らかにするために母性Nosタンパク質を欠いた極細胞（nos極細胞）の発生運命を詳細に解析し、以下の諸点を明らかにした。 １）母性Nosタンパク質を欠く胚(nos突然変異胚）において、胚発生の進行に伴い極細胞数が減少することを見いだした。また、この極細胞はアポトーシスを起こしていることも明らかにした。母性Nosタンパク質と協同して働くことが知られている母性Pumilio（Pum）タンパク質を欠く胚（pum突然変異胚）においても極細胞数の減少、および極細胞におけるアポトーシスの誘導が、nos突然変異胚と同様に観察された。これらの結果より、Nosタンパク質はPumタンパク質と協同して極細胞のアポトーシスを抑制することにより極細胞の維持をおこなっていることが明らかになった。 ２）nos極細胞が体細胞に分化することができるか否かを明らかにするために、nos極細胞のアポトーシスを抑制することを試みた。第三染色体のH99と呼ばれる染色体領域に含まれるreaper（rpr）、head involution defective（hid）、grim遺伝子がアポトーシスに関わることが知られている（White et al., 1994; Grether et al., 1995; Chen et al., 1996）。H99領域の欠失突然変異によって、nos極細胞のアポトーシスが抑制されることを見いだした。そこで、H99欠失突然変異によりアポトーシスを阻害したnos極細胞（nos-H99極細胞）の発生運命を解析した結果、一部のnos-H99極細胞が体細胞組織に取り込まれていることが明らかになった。このようなnos-H99極細胞は、取り込まれた体細胞組織の細胞と同様の形態をとっていた。さらに、そのようなnos-H99極細胞は取り込まれた体細胞組織の分化マーカーを発現しており、反対に生殖系列のマーカーであるVasa（Vas）タンパク質を失っていた。以上の結果より、nos-H99極細胞は体細胞へ分化する能力を持つことが明らかとなった。 ３）上記の研究の過程で、一部のnos-H99極細胞は、生殖巣に取り込まれることも明らかになった。nos極細胞は生殖巣に移動する能力を完全に失っていることが知られていたが、この異常は極細胞がアポトーシスするために引き起こされると結論できる。さらに、生殖巣へ移動したnos-H99極細胞の発生を観察した結果、nos-H99極細胞は機能的な生殖細胞に分化することができなかった。このことは、生殖巣中で極細胞が生殖細胞へ分化する過程にも母性Nosタンパク質が関与することを示唆している。 　本研究により、極細胞は、生殖巣に移動し生殖細胞に分化する能力に加え、アポトーシスにより細胞死をおこす能力、さらに体細胞に分化する能力を持つことが明らかとなった。母性Nosタンパク質は、アポトーシスや体細胞分化の経路を抑制することにより、極細胞を正常に生殖巣へと移動させ、生殖細胞まで分化させる機能をもつと結論できる。 application/pdf 総研大甲第811号 jpn thesis https://ir.soken.ac.jp/records/1386 博士（理学） 2004-09-30 総合研究大学院大学 https://ir.soken.ac.jp/record/1386/files/甲811_要旨.pdf application/pdf 271.0 kB 2016-02-17 https://ir.soken.ac.jp/record/1386/files/甲811_本文.pdf application/pdf 3.8 MB 2016-02-17