精子形成不全に特定のタンパク質の欠損が大きく関与 -岡山大が発表

  [2014/10/29]

岡山大学は10月28日、ストレスタンパク質であるHSP90αが、哺乳類の生殖細胞におけるレトロトランスポゾン(利己的に転移する因子)の再活性化抑制機構に関与し、ゲノムの恒常性維持にも重要であることを遺伝的に証明したと発表した。

この成果は、同大学医歯薬学総合研究科(医学系)免疫学分野の鵜殿平一郎 教授、一柳朋子 助教らの研究グループによるもので、9月27日付け(現地時間)の「Nucleic Acid Research 電子版」で公開された。

哺乳類の生殖細胞の形成過程では、胎生期に一度レトロトランスポゾンが活性化する。その後、DNAメチル化酵素などの核内タンパク質によって再抑制されるが、この抑制機構が破綻すると精子形成不全になることが知られている。

一方、細胞質ではpiRNAと呼ばれる小さなRNAが産生されおり、piRNAは細胞質でのレトロトランスポゾンmRNAの切断を誘導すると共に、核内でレトロトランスポゾン配列のDNAメチル化を誘導する働きもある。このpiRNA生合成系の破綻も精子形成不全を引き起こすことがわかっている。

今回、HSP90αを欠損した胎生期のマウスの精巣を詳細に解析したところ、生殖細胞の発生過程で産生されるべきpiRNAの生成異常およびレトロトランスポゾンの抑制異常があることが明らかとなった。特に、piRNA結合タンパク質が細胞質から核内へ移行できないことから、HSP90αが細胞質の情報と核内の活動を繋ぐ重要なタンパク質である可能性が示唆された。

HSP90αは昆虫や植物でもpiRNAやmiRNAなどの小分子RNAの生成に関わっているので、この機構は進化的にかなり保存されていると推察されるとのこと。同研究チームは今回の研究成果について、「ストレスタンパク質の機能の新たな一面を明らかにしただけでなく、不妊症の原因究明として今後応用できる可能性がある」とコメントしている。

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