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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15657052/
• 关键词: 減数分裂; 卵成熟; mos; 細胞分裂抑制因子; MAPKカスケード; 膜翅目昆虫; カブラハバチ; 細胞周期; 生殖細胞; 減数分裂; 卵成熟; mos; 細胞分裂抑制因子; MAPKカスケード; 膜翅目昆虫; カブラハバチ; 細胞周期; 生殖細胞

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。

为了阐明原始癌基因（C-MOS）产品的功能，这是MAPK Cascade在昆虫鸡蛋减数症中的上游调节剂的功能，我们首先使用孤生昆虫蜜蜂的退化PCR获得了C-MOS同源基因。该基因编码属于313个氨基酸的丝氨酸/苏氨酸激酶家族的蛋白质。与脊椎动物和无脊椎动物的同源基因产物以及使用邻近结合方法的分子系统发育分析确认结构保存。所得的C-MOS同源基因（AR MOS）特异性表达，与其他动物的结果一致。此外，产生了针对该基因产物（AR MOS）的多克隆抗体，并通过免疫印迹检查了它们的动力学。它们不存在于未成熟的鸡蛋中，而是在未施肥的卵中积聚，而随着卵的激活而消失。 Armos的存在模式与MAPK活动的行为一致，这表明MOS还充当麻雀麻雀中MAPK级联的上游调节剂。此外，为了确认AR MOS作为细胞抑制剂的功能，将GST融合蛋白合成并将其显微注射到早期胚胎中以研究其作用。首先，当将GST融合的AR MOS注入一个双胞胎植物胚胎中时，仅在胚胎瘤中停止细胞分裂，发现AR MOS作为细胞分裂抑制剂起作用。此外，当将GST融合AR MOS注入发育发作后已被MAPK灭活的胚胎中时，MAPK再次激活，这些胚胎停止发育。这些结果表明，上映黄蜂的鸡蛋减数分裂循环由MOS/MAPK级联控制。