Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

性決定 / 性分化 / 性決定遺伝子 / 選択的スプライシング / de novo トランスクリプトーム / カイコ / 害虫防除 / W染色体 / 発生・分化 / CRISPR/Cas9 / ヒストン修飾 / ヒストンH3メチル化 / 自己スプライシング制御 / transformer-2遺伝子 / doublesex遺伝子

昆虫の性決定カスケードは、マスタースイッチ遺伝子、メモリーデバイス遺伝子、ダブルスイッチ遺伝子からなる。本研究により、カイコのマスタースイッチ遺伝子Femの本体を同定することに成功した。さらに、Impが雄としての性を記憶するメモリーデバイスとして働くこと、そしてその制御にはヒストンH3のメチル化が関わることを明らかにすることができた。本研究は、１世紀近くの長きに渡り謎であったカイコの性決定機構を分子レベルで詳細に明らかしたという点で注目に値する。

性決定 / 性分化 / 選択的スプライシング / ギボシムシ / 進化 / 性決定遺伝子 / ミジンコ / 国際情報交流 / transformer遺伝子 / 半索動物

我々は、ギボシムシ(Saccoglossuskowalevskii)のゲノムに昆虫性決定において中心的な役割を持つ遺伝子として知られるtraの相同遺伝子Sktraを見つけ、その完全長cDNAの塩基配列並びに遺伝子構造を決定した。RT-PCR解析の結果、昆虫のtraとは異なり、Sktraには性特異的なスプライスバリアントが存在しないことが明らかとなった。しかし、Sktraは精巣における発現量が卵巣に比べ9倍以上高かったことから、Sktraがギボシムシの性分化に関与する可能性が示唆された。昆虫培養細胞を利用したsplicingassayの結果、SktraをSktra-2と共発現させるとショウジョウバエdsxミニ遺伝子のsplicingを雌型に誘導出来ることが判明した。以上の結果から、Sktraがショウジョウバエのtraの機能を保持していることが明らかとなった。この研究により、新口動物において昆虫のtra遺伝子と互換性を示す遺伝子を同定するという、世界初の研究成果を収めることに成功した。

性決定 / doublesex / 選択的スプライシング / カイコ / 性決定遺伝子 / Bmdsx / transformer2 / Bmtra2 / BmPSI / KHドメイン / 性決定遣伝子

オス特異的RNA結合蛋白質MSP55は、Bmdsxの性特異的スプライシング制御因子BmPSIと相互作用する。この相互作用の意味を明らかにするため、RNAゲルシフトアッセイを行った結果、MSP55はBmPSIがRNAから解離する割合を低下させることでBmPSIの標的RNAに対する結合能を増加させることが判明した。このRNA結合能の増強には、MSP55のKHドメインが不可欠であることを突き止めた。

【研究連携者】
青木不学	東京大学	大学院・新領域創成科学研究科	教授	(Kakenデータベース)