ニワトリ生殖系列の発生学的起源

　生殖細胞は、体細胞と異なり遺伝情報を次世代へ伝達することができる。「世代を越えて生き続けている細胞」と形容される生殖細胞は、生命の存続を支える上でなによりも重要な細胞である。生殖細胞の役割は、様々な動物種で共通であることから、生殖細胞の発生分化の基本設計にも数多くの共通点が存在していると考えられる。例えば発生遺伝学的に解析が進んでいるショウジョウバエの場合、卵母細胞に極顆粒とよばれる生殖質が局在し、これが生殖系列の運命決定を担っていることが知られている。極顆粒の構成因子には、Oskar、Vasa、Tudor遺伝子産物が含まれ、これらは遺伝子カスケードを構成していることが明らかにされている。このうちVasa遺伝子は、線虫、プラナリア、ゼブラフィッシュ、アフリカツメガエル、マウス等でホモログの単離がなされており、ATP依存性RNAヘリケースの特徴的な構造を持つ。現在調べられているすべての動物種において、Vasaホモログ蛋白質は生殖系列で発現しており、生殖系列の決定様式や生殖細胞の移動経路を解き明かす手がかりになっている。演者らは、鳥類の生殖系列決定機構を解明するため、ニワトリのVasa遺伝子に着目した。
　鳥類の生殖細胞は、原条形成初期の胚盤葉頭側部に始原生殖細胞(PGCs)として初めて識別され、その分布様式が三日月状であることから生殖新月環とよばれている。その後、血流を移動して生殖腺原基へと向かうが、1 個の受精卵から、いつ、どのような形で体細胞と生殖細胞の系が分離してくるかというのは、全く未知の問題であった。これは、生殖系列を介した遺伝子改変技術の適用を阻む大きな要因であると考えられる。そこで、ニワトリVasa蛋白質に対する特異抗体を調整し、免疫組織化学的解析を行った。その結果、生殖細胞特異的な発現性を示し、これまで識別することができなかった胚盤葉期の段階で、既にPGCs前駆細胞が存在していることが明らかになった。また、受精直後から胚盤葉期に至る過程においても、Vasa蛋白質が存在していた。さらに卵母細胞中にはVasa蛋白質が局在する生殖質様構造が観察され、そこにはミトコンドリアが密集していることが判明した。これら一連の発生学的解析を行った結果は、鳥類生殖細胞の決定が母性因子に起因することを強く示唆している。