単為発生昆虫をモデルにした卵減数分裂制御機構の研究

利用孤雌昆虫模型研究卵减数分裂控制机制

基本信息

批准号：
15657052
负责人：
畠山正統
金额：
$ 1.79万
依托单位：
National Institute of Agrobiological Sciences
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

昆虫卵の減数分裂におけるMAPKカスケードの上流調節因子である原癌遺伝子(c-mos)産物Mosの機能を明らかにするために、まず、単為発生昆虫カブラハバチから縮重PCR法を用いてc-mos相同遺伝子を得た。この遺伝子は、313アミノ酸からなるセリン/スレオニンキナーゼファミリーに属するタンパク質をコードしていた。脊椎動物、無脊椎動物の相同遺伝子産物との多重整列、および近隣結合法による分子系統解析の結果、構造上の保存性が確認できた。得られたカブラハバチc-mos相同遺伝子(Ar mos)は卵巣特異的に発現しており、他の動物での結果と一致した。また、この遺伝子産物(Ar Mos)に対するポリクローナル抗体を作製し、イムノブロッティングによりその動態を調べたところ、未成熟卵には存在せず、成熟未受精卵に蓄積され、卵付活に伴って消失した。ArMosの存在様式は、MAPK活性の挙動と一致しており、カブラババチでもMosがMAPKカスケードの上流調節因子として働くことが示唆された。さらに、Ar Mosの細胞分裂抑制因子としての機能を確認するために、GST融合タンパク質を合成して初期胚に顕微注入し、その影響を調べた。まず、アフリカツメガエルの2細胞期胚の一方の割球にGST融合Ar Mosを注入したところ、その割球のみ細胞分裂が停止し、Ar Mosは細胞分裂抑制因子としての機能をもつことがわかった。また、発生開始後のMAPKが不活化した胚にGST融合Ar Mosを注入すると、再びMAPKが活性化され、これらの胚は発生を停止した。これらの結果から、カブラババチの卵減数分裂周期は、Mos/MAPKカスケードによって制御されていることが明らかになった。

为了阐明原癌基因（c-mos）产物Mos（昆虫卵减数分裂过程中MAPK级联的上游调节因子）的功能，我们首先分离获得了c-A mos同源基因。该基因编码属于丝氨酸/苏氨酸激酶家族的蛋白质，由 313 个氨基酸组成。通过与脊椎动物和无脊椎动物的同源基因产物进行多重比对，并使用邻接方法进行分子系统发育分析，证实了结构保守性。获得的c-mos同源基因(Ar mos)在卵巢中特异性表达，与在其他动物中获得的结果一致。此外，我们创建了针对该基因产物（Ar Mos）的多克隆抗体，并通过免疫印迹研究了其动态。我们发现它不存在于未成熟的卵子中，而是在成熟的未受精卵中积累，并随着卵子激活而消失。 ArMos 的存在模式与 MAPK 活性的行为一致，表明 Mos 也是芜菁蝽中 MAPK 级联的上游调节剂。此外，为了证实Ar Mos作为细胞分裂抑制剂的功能，我们合成了GST融合蛋白并将其显微注射到早期胚胎中以检查其效果。首先，当将 GST 融合的 Ar Mos 注射到爪蟾两细胞胚胎的一个卵裂球中时，细胞分裂在该卵裂球中停止，表明 Ar Mos 起到细胞分裂抑制剂的作用。此外，当将GST融合的Ar Mos注射到发育开始后MAPK已失活的胚胎中时，MAPK再次激活，并且这些胚胎停止发育。这些结果表明，菜蜂卵减数分裂周期的减数分裂周期是由Mos/MAPK级联控制的。