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受精卵の新たな核構造発見　近畿大の研究Ｇ

近畿大学生物理工学部（和歌山県紀の川市西三谷）遺伝子工学科などの研究グループは、生命の源となる受精卵が動物へと発生する際、通常の細胞核には存在しない特殊な核構造がタンパク質の一種「アクチン」によってつくり出されていることを世界で初めて発見した。１日にアメリカの学術誌「セル・リポート」オンライン版に掲載された。

宮本圭准教授を中心とする、近畿大とドイツ・フライブルク大学の共同研究で明らかになった。

哺乳類は精子と卵子の受精によって新たな生命が誕生し、精子と卵子は遺伝情報をＤＮＡに含み、受精後、それぞれのＤＮＡは「前核」と呼ばれる細胞内小器官に収められる。前核が正しくつくられ、機能することは受精卵の発生に必須の重要なステップだが、前核内の構造に関する研究は進んでおらず、他の細胞核構造との違いについてはあまり知られていなかった。

そこで研究グループは、マウスの受精卵において、核の構造を維持するための核骨格構造をつくっているアクチンの動きを観察。前核内には、アクチンが連なった「重合化」と呼ばれる状態で存在し、この重合化アクチンが、核の形態維持や受精卵のＤＮＡに加わった傷の修復などを行っていることを発見した。

さらに、受精卵が分裂を経て次の発生段階に進むには、この核内の重合化アクチンが、ばらばらに脱重合する必要があることも分かった。

脱重合を阻害した場合、胚の遺伝子発現に異常が見られ、胚発生が停止することから、核内のアクチンが適切な発生時期に脱重合することも重要であることが示された。

今回の研究で、受精卵の前核内にはアクチンによって構成される特殊な核骨格構造が存在し、受精卵から正常に発生していくために必要なものであることが明らかになった。

今後は、核骨格構造を調べることで、受精卵が産子へと発生する能力を知ることが可能になると期待される。

宮本准教授は「動物発生の謎に迫る研究となった。新たな生殖医療や動物繁殖の技術開発や発展につながる可能性がある」と話している。