哺乳類における減数分裂期相同組換えに関与する遺伝子群の網羅的解析

哺乳动物减数分裂同源重组相关基因的综合分析

基本信息

批准号：
16790122
负责人：
向後寛
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Fujita Health University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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

本年度は、前年度の結果をふまえ雌マウス生殖腺の遺伝子発現プロファイル情報を加えることで、雌雄の減数分裂期に共通して特異的に発現する遺伝子の網羅的同定を行った。その結果、雌雄の生殖腺で減数分裂時期に発現が10倍以上強い124遺伝子を同定した。このうち未知の遺伝子は74遺伝子あり、この中から新規の減数分裂関連遺伝子を選抜する目的で、これらの遺伝子がコードするタンパクの機能ドメイン情報を検索した結果、酵母で減数分裂に必須の機能を持つことが知られるHop1と共通のドメインを持つ2つの機能未知遺伝子(HORMAD1、HORMAD2)を見いだした。この2つの遺伝子はどちらも第一減数分裂前期の精母細胞に特異的に発現することをRT-PCRおよびin situ hybridizationにより確認した。さらにこれらの遺伝子をGFP融合タンパクとして培養細胞に発現させ細胞内局在を観察したところ、両者とも核に存在した。特にHORMAD1は、分裂間期の核内でクロマチンと一致した分布を示し、さらに分裂期の染色体上に局在した。この結果から、HORMAD1が減数分裂時にも染色体に結合し、減数分裂期に特異的な染色体動態に関与する可能性が高いと考えられた。またシナプトネマ複合体の構成成分であるSycp3とHORMAD1とHORMAD2を共発現させると、HORMAD2のみが核内で共局在を示した。以上の結果は、HORMAD1とHORMAD2が減数分裂時の染色体動態の制御に関与する可能性を示すと共に、それぞれが異なる機能を担うことを示唆する。さらに実際の減数分裂時の細胞内局在の観察を可能にするため、これらの分子に特異的な抗体を作製し解析を進めている。

今年，我们根据上一年的结果添加了雌性小鼠性腺的基因表达谱的信息，并全面鉴定出在男性和女性减数分裂阶段通常表达的基因。结果，鉴定出124个基因在男性和女性性腺中减数分裂期间表达的10倍以上。其中，有74个未知基因，并且由于搜索由这些基因编码的蛋白质的功能域信息，两个未知的功能基因（Hormad1和hormad2）具有HOP1共同的域，该域已知，该域在酵母中对菌血症的功能至关重要。通过RT-PCR证实了这两个基因，并原位杂交证实它们在第一个减数分裂预言的精子细胞中特异性表达。此外，这些基因在培养细胞中以GFP融合蛋白的形式表达，并且观察到亚细胞定位，并发现两者都存在于细胞核中。特别是，在间歇性核中将激素与染色质一致分布，并在有丝分裂阶段进一步定位在染色体上。这些结果表明，即使在减数分裂过程中，Hormad1也与染色体结合，并且很可能参与减数分裂相特异的染色体动力学。此外，当共表达Sycp3，hormad1和hormad2（是突触复合物的组成部分）时，只有hormad2在细胞核中显示共定位。以上结果表明，Hormad1和Hormad2可能参与减数分裂过程中染色体动力学的可能性，并表明它们中的每个功能都具有不同的功能。此外，为了实际观察减数分裂过程中细胞的定位，正在准备这些分子特定的抗体并进行分析。