ES細胞特異的遺伝子群ECATの生殖細胞形成における役割

ES细胞特异性基因组ECAT在生殖细胞形成中的作用

基本信息

批准号：
16045210
负责人：
山中伸弥
金额：
$ 3.07万
依托单位：
Kyoto University (2005)Nara Institute of Science and Technology (2004)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

分化多能性は受精卵、エピブラスト、始原生殖細胞において維持され、生殖細胞を経て次世代へと伝えられる。早期胚に由来するES細胞もまた分化多能性を維持している。私たちはこれまでES細胞は恒常活性型のRas蛋白質であるERas(ECAT5)を特異的に発現していることや、ECAT4は分化多能性の維持に必須であるホメオボックス転写因子Nanogをコードすることを報告した。一方、ECAT8はTudorドメインを有する蛋白質をコードしており、やはりES細胞に加えて精巣でも発現が認められる。本研究の目的はNanogの生殖細胞形成における役割をコンディショナルノックアウトマウスにより解析すること、およびECAT8が精子形成において果たす役割を明らかにすることである。1.NanogとECAT8の生殖細胞における発現様式の解析 Nanog遺伝子座に緑色蛍光蛋白質(EGFP)がノックインされたマウスを作製し、生殖細胞形成におけるNanogの発現を可視化した。2.Nanog遺伝子のコンディショナルノックアウトマウス Nanogのホメオドメインをコードする第2エキソンを2つのloxP配列で囲んだマウスを作製した。しかし寄与率のキメラマウスは誕生したがヘテロ変異マウスは得ることができなかった。3.ECAT8ノックアウトマウスの解析 ECAT8ノックアウトマウスのオスにおいては、減数分裂の異常により精母細胞が細胞死をきたし、不妊となることがわかった。シナプシスに必須の蛋白質Scp1の蛋白質発現が減少することがわかった。4.ECAT8結合RNAの同定 ECAT8はTudorドメインを有することからRNA結合蛋白質である可能性が高い。実際、ECAT8はScp1のRNAと弱いながらも結合することが示唆された。

受精卵、外胚层和原始生殖细胞保持多能性，并通过生殖细胞传递给下一代。来自早期胚胎的 ES 细胞也保持多能性。我们之前已经证明 ES 细胞特异性表达 ERas (ECAT5)，这是一种组成型活性 Ras 蛋白，并且 ECAT4 编码同源框转录因子 Nanog，这对于维持多能性至关重要。另一方面，ECAT8编码具有Tudor结构域的蛋白质，除了ES细胞外，在睾丸中也观察到其表达。本研究的目的是利用条件敲除小鼠分析Nanog在生殖细胞形成中的作用，并阐明ECAT8在精子发生中的作用。 1.Nanog和ECAT8在生殖细胞中的表达模式分析我们制备了在Nanog位点敲入绿色荧光蛋白(EGFP)的小鼠，并可视化Nanog在生殖细胞形成中的表达。 2.Nanog基因的条件敲除小鼠产生编码Nanog同源结构域的第二外显子被两个loxP序列包围的小鼠。然而，虽然诞生了贡献率较高的嵌合小鼠，却无法获得杂合突变小鼠。 3. ECAT8敲除小鼠分析发现，雄性ECAT8敲除小鼠中，精母细胞因减数分裂异常而死亡，导致不育。研究发现突触必需蛋白Scp1的蛋白表达下降。 4.ECAT8结合RNA的鉴定由于ECAT8具有Tudor结构域，因此它很可能是RNA结合蛋白。事实上，有人认为 ECAT8 与 Scp1 RNA 结合，尽管结合很弱。