研究内容
1.生殖細胞形成過程に働くRNAプログラム 小型淡水魚ゼブラフィッシュを用い、生殖細胞形成過程に働くRNAプログラムについて研究を進めています。 4細胞期胚の卵割面両端に局在化する母性mRNP(RNA-蛋白質複合体)が生殖細胞決定に必須な「生殖顆粒」であることを示すとともに、mRNA局在化機構の解明に取り組んでいます。また、局在化できなかったmRNAは体細胞においてmicroRNA (miR-430) による翻訳抑制・分解促進制御を受けること、生殖細胞ではmiR-430機能をキャンセルする仕組みが働いていることを明らかにしました。生殖細胞と体細胞の分化確立機構を解明する重要な糸口になると考えています。
発生遺伝学研究のモデル生物 ゼブラフィッシュ
4細胞期胚における生殖顆粒 4細胞期の卵割溝に形成される生殖顆粒には母性に供給されたvasaなどのmRNAが局在している。
miRNAによるnanos1の発現制御 nanos1 mRNAは体細胞でmiR-430による翻訳抑制・分解促進制御を受け、生殖細胞特異的に発現する。miRNAを欠損するdicer変異胚では発現抑制が起こらない。
2.色素細胞形成(松花グループとの共同研究) 動物の多彩な体色や模様は、仲間同士の認識や異性へのアピール、外敵からの隠蔽・保護や、威嚇・警告などの役割を持っています。黒色素細胞を持つ哺乳類に対し、魚類など変温動物は多様な色素細胞(色素胞)を有します。黒、黄、虹色素胞をもつゼブラフィッシュと、その近縁種について、神経堤細胞から各種の色素細胞が生じる分子機構の解明を目指しています。
ゼブラフィッシュ初期胚における黒色素胞遺伝子dct と黄色素胞遺伝子aox5の発現様式
3.選択的スプライシングによる時空間的な遺伝子発現制御機構 遺伝子中に含まれる介在配列イントロンは、スプライシングによって転写産物から除去されます。一遺伝子から複数種のmRNAを生成する選択的スプライシングは、蛋白質発現を多様化させるとともに、時空間的な制御システムとして発生分化・疾患などに重要な役割を果たしています。組織特異的なスプライシング制御機構の解析や、熱ストレスなどの細胞環境に応答した制御機構の解析を通し、選択的スプライシング機構の解明を目指しています。
ゼブラフィッシュ胚におけるスプライシング制御因子Fox-1の筋肉系特異的な発現 *赤矢頭:体節 *黒矢頭:心臓原基 *白矢頭:鰭原基
4.おまけ 生物学科2回生を対象とした学生実験では、プラナリアの再生現象の観察を行っています。
RNAi 処理後の切断・再生により双頭となったプラナリア