減数分裂における核分裂と細胞膜構築のカップリング機構の解明


研究課題名 減数分裂における核分裂と細胞膜構築のカップリング機構の解明
レコードタイプ 研究実績報告
報告年度 2004
研究期間 2002-2004
研究課題番号 14380338
研究代表者 下田 親  (シモダ チカシ) 大阪市立大学・大学院・理学研究科・教授
研究代表者番号 80047290
研究機関 大阪市立大学 研究機関番号:24402
研究分担者 中村 太郎  (ナカムラ タロウ)  大阪市立大学・大学院・理学研究科.  講師  (30291082)   
研究種目 基盤研究(B) 研究種目コード:310
審査区分 一般 区分コード:03
研究分野[3] 細胞生物学 研究分野コード:5805
キーワード 胞子形成 / 減数分裂 / 胞子形成 / スピンドルチェックポイント / 動原体 / 分裂装置
研究概要 分裂酵母gis変異株は高頻度で2胞子子嚢を形成し、減数分裂と前胞子膜形成の協調機構が失われた変異株だと考えられる。以下のgis変異株の詳細な解析から減数分裂と胞子膜形成のカップリング機構についてのモデルを構築することができた。
1.スピンドル極体(SPB)、前胞子膜、スピンドル微小管をGFP標識した特異的タンパク質で染色し解析する方法を確立した:分裂装置と前胞子膜を異なるGFPバリアントで標識し生細胞でタイムラプス観察することが可能になった。野生型株では前胞子膜は第二減数分裂前期に開始し、前胞子膜の閉環はスピンドル崩壊後に起こることを明らかにした。
2.gis変異株の減数分裂および前胞子膜形成のキネティクス解析:1と同じ方法を3つのgis変異株に適用した。変異株では第一分裂中期が長く後期移行が遅延していた。この遅延がスピンドルチェックポイントの活性化によることをgis1/nda3 mad2二重変異株の解析で明らかにした。また、gis2,gis3変異とmad2変異の二重変異株は致死になることからもgis変異が分裂装置の異常を引き起こしスピンドルチェックポイントの活性化することが確認できた。
3.モデルの構築:減数分裂誘導から第一および第二分裂までの所要時間と前胞子膜形成のタイミングを詳細に調べたところ、野生型株とgis変異株で前胞子膜形成の形成開始時間には有意な差がないことがわかった。これらのデータより、gis変異株で胞子形成は第一分裂で開始し高頻度で2胞子子嚢が形成されるのは主として、第一分裂中期の遅延に原因があるとのモデルが妥当と考えられる。
発表文献 Nakase Y., Nakamura T., Okazaki, K., Hirata, A., Shimoda C.:   "The Sec14 family glycerophospholipid-transfer protein is required for structural integrity of the spindle pole body during meiosis"  Genes to Cells (Selected for cover illustration) 9(12).  1275-1286  (2004)  
Koga, T., Onishi, M., Nakamura Y., Nakamura, T., Shimoda, C.et al.:   "Sorting nexin homologues are targets of phosphatidylinositol 3-phosphate in sporulation of Schizosaccharomyces pombe."  Genes to Cells 9(6).  561-574  (2004)  
Tanaka, N., Fujita, Y., Suzuki, S., Morishita, Shimoda C., et al.:   "Characterization of O-mannosyltransferase family in Schizosaccharomyces pombe"  Biochem.Biophys.Res.Commun. (In press).   (2005)  
下田 親, 中村太郎, 金子嘉信:   "酵母とその遺伝的改変"  蛋白質核酸酵素 49(11).  1558-1563  (2004)  
中村太郎, 淡路 萌, 下田 親:   "第二減数分裂制御に関わる新しいCdc7/Dbf4キナーゼ複合体Spo4/Spo6"  実験医学 (印刷中).   (2005)  


 

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