蛋白質核酸酵素:ツメガエル胚の遺伝子発現と卵にセットされた

ツメガエル胚の遺伝子発現と
卵にセットされたアポトーシス ・プログラム
塩川光一郎 ・甲斐理武 ・肥後剛康 ・高山英次 ・深町博史
1960年 代 初頭 に始ま った力エル胚 の遺伝 子発現研 究は，1980年 代初 頭の細胞 周 期に依
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拠 したMBT（ 中期胞胚 変移 ）の概念の 下に発展 してきた。 しか し2000年 を まもな く迎え
る今 日に至っ て，MBT直
後 に働 くよう にセ ットされ た母 性の アポ トーシス ・プログ ラムが
発見され ，初期 発生の理 解の ための 新 しい フレーム ワー クがさ らに1つ 加わ った。
【ツ メ ガ エ ル 胚 発 生 】 【
遺 伝 子 発 現 】 【MBT】
【
転 写 開始】
【ア ポ ト ー シ ス ・プ ロ グ ラ ム 】
は じめ に
が 正 常 に進 行 す る と き に 見 ら れ る"変
初 期 発 生 過 程 に お け る遺 伝 子 発 現 の 仕 組 み
は， 発 生 の 特 定 の 時 期 に 大 き く切 り替 え られ る 。 ま ず，
G期
化 ” が どの よ う
な 内 容 を備 え て い る か を説 明 し た もの で あ る。 し か し
このMBTの
の な い ， 活 発 な細 胞 分 裂 の時 期 で あ る卵 割 期 か ら，
考 え 方 自体 ， 現 象 の 記 載 に す ぎ な い 。 ま
胚 体 内 に腔 所 を 生 じ る胞 胚 形 成 期 ま で の 段 階 で は ， 卵
た この 考 え は， 胚 がMBT，
の 細 胞 質 に あ らか じめ 蓄 え ら れ た 母 性
胚 転 換 に失 敗 す る と どの よ う な こ と に な る か につ い て
mRNAや
（maternal） の
蛋 白質 が 重 要 な 役 割 を 果 た す 。 これ に 対 し，
お よび それ に 続 く胞 胚 ・嚢
は ， ほ と ん ど説 明 し て い な い 。 と く に， こ の 転 換 が う
最 初 の 主 要 な 形 態 形 成 期 で あ る嚢 胚 期 お よび そ れ 以 降
ま くい か な か っ た 場 合 ， とい う点 に 関 して は ， 従 来 の
に な る と， 接 合 核 か らの 遺 伝 子 発 現 に 基 づ い て つ く ら
研 究 は 断 片 的 な もの で あ っ て ， 一 般 的 な 枠 組 み の 中 で
れ た 新 た な情 報 分 子 群 が 母 性 成 分 に 代 わ っ て 機 能 す る
は ほ とん ど論 議 さ れ て い な か っ た よ う で あ る 。 と こ ろ
よ う に な る 。 母 性 成 分 か ら新 合 成 成 分 へ の こ の よ うな
"切 替 え ”期 の 存 在 は
， 後述 す る よ うに生物 の種 類 に よ
が 最 近 に な っ て ，MBTが
って その時期 には多少 の ずれ はあ る ものの ，初期 発 生
生 に とっ て 何 か 重 大 な 支 障 の あ る よ う な こ とが 起 こ っ
の 一 般 法 則 で あ る。 し か し， そ れ が ど の よ う な 仕 組 み
た 場 合 ，MBT後
で 起 こ るか は ， まだ よ くわ か っ て い な い 。
た。
提 示 さ れ ， よ く知 られ る よ うに な った 考 え方 の 一 つ に，
母 性 成 分 か ら新 合 成 成 分 へ の 切 替 え は あ る一 定 の 決
に よ るMBT（midblas-
ま っ た タ イ ミ ン グ で 起 こ る。 した が っ て， そ の 制 御 の
tula transition； 中 期 胞 胚 変 移 ）が あ る 。 これ は胚 発 生
Koichiro
Shiokawa，Masatake
東 京 都 文 京 区 本 郷7-3-1）
Bunkyo-ku,Tokyo
Eiji
Takayama，
College
Higo，Hiroshi
o fBiological
枠 組 み の研 究 は"時
Fukamachi，
Sciences，Graduate
計 生 物 学 ” とい う立 場 か ら も興 味
東 京 大 学 大 学 院 理 学 系 研 究 科 生 物 科 学
School
of
Science，The
University
of
（〒113−0033
Tokyo，Hongo，
113-0033,Japan]
防 衛 医 科 大 学 寄 生 虫 学
（〒359-0042埼
玉 県 所 沢 市 並 木3-2）
［Department
of
the Fertilized
Egg
of Medicine,Namiki,Tokorozawa,Saitama359-0042,Japan]
Transcription
32
Kai，Takayasu
［Department
の 発 生 が う ま く起 こ らず ， 細 胞 はア ポ
トー シ ス を起 こ す と い う研 究 結 果 が 相 次 い で報 告 さ れ
この 切 替 え を包 括 的 に 理 解 す る た め に ， これ まで に
NewportとKirschner（1982）1）
う ま く起 こ らな い場 合 ， あ る
い は もっ と正 確 に は， 卵 割 か ら胞 胚 形 成 の 過 程 で ， 発
in Xenopus
Early
Embryos
and
Apoptotic
Program
Preset
in
Parasitology，National
De fense
Ⅰ
ツメガエル胚の遺伝子発現 と卵 にセ ットされたアポ トー シス ・プログラム
33
深 い 。 こ こ で は， ま ず ， この 発 生 に 伴 う遺 伝 子 発 現 様
式 の 切 替 えの 概 略 を記 載 し，MBTの
概 念 にふれ ， これ
まで の 研 究 の 流 れ を解 説 す る 。 次 い で ， こ れ か ら の研
究 の 方 向 を 占 う意 味 で， 最 近 に な っ て よ う や く現 わ れ
た 新 し い概 念 ， す な わ ち 初 期 胚 に 内蔵 さ れ た ア ポ トー
シ ス ・プ ロ グ ラム に つ い て 説 明 し， そ の 結 果 と して 生
じ て く る初 期 発 生 の よ り深 い理 解 の た め の 新 し い 枠 組
み に つい て述 べて みた い。
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初 期 胚 に お け る分 子 レベ ル で の遺 伝 子 発 現 研 究 の 第
1期 を1960年
代 の は じめか ら1981年
まで と一 応 区 切 り，
この 間 の研 究 の 始 ま りの と こ ろ を手 短 に ま と め て み よ
う。 こ の研 究 の 最 初 の も の は1962年
のRanapipiens
（ヒ ョ ウ ガ エ ル ）を 用 い たBrownとCaston2）
の もの で
あ る 。 しか し今 日 的 な か た ち で ， ア フ リ カ ツ メ ガ エ ル
Xenopus laevis（ 以 下 ， ツ メ ガ エル ） の 分 子 生 物 学 の
研 究 が 注 目 され る よ うに な っ た の は，BrownとLittna
（1964）3）
以 降 で あ る。Brownら
は， メ ス の ツ メガ エ ル の
腹 腔 内 に32PO、 を 注 入 し， 生 ま れ た 胚 のRNAに
おけ
る32Pラ
ベ ルの 蓄 積 を調 べ て ， 遺 伝 子 発 現 ， す な わ ち各
種RNAの
合 成 のパ ター ンが胞 胚 期 以 前 と嚢 胚 期 以 降 で
図1異
な る発 生 段 階 の ツ メ ガ エル 胚 解 離 細 胞 に お け るRNA
著 し く異 な る こ と を見 い だ した ＊1。この 結 果 は，Rana
合成 パ ター ン
japonica（ ニ ホ ン ア カ ガ エ ル ）と ツ メ ガ エ ル を 用 い て 行
異 な る 発 生 段 階 の30個 の 胚 を解 離 し， ［3H］ウ リジ ン で3時 間 ラ
ベ ル し， フ ェノ ー ル法 でRNAを
抽 出 したの ち， シ ョ糖 密度 勾 配 遠
な っ たShiokawaとYamana4,5）
， ツメガエル を用 いて
行 な っ たWoodlandとGurdon6）
の研 究 に よ って ， また
心 法 に よ って分 析 した 。 上 か ら， 胞 胚 ， 嚢胚 および 神 経 胚 。 ［未 発
表データ］
核 小 体 欠 損 ツ メガ エル ・ミュー タ ン ト（
す なわ ち ，rDNA
欠 損 ミ ュー タ ン ト）を用 い て 行 なっ たGurdonとBrown
合 成 活 性 が きわ め て 高 く， か つmRNA（
（1965）7）
の 研 究 に よ っ て も確 認 さ れ た 。
一 な サ イ ズ 分 布 を示 す"速
これ らの初 期 の研 究 の 結 果 か ら， 卵 割 期 に はRNA合
含 量 の 低 いRNA）
合 成 も中 程 度 の 活 性 を も って い る こ
成 活性 が な いか， あ って も （
胚 あ た りで み る と） きわ
と， た だ しrRNA合
め て 低 い こ と， 胞 胚 期 に はtRNA（
期 胞 胚 か ら初 期 嚢 胚 期 に な る とtRNA合
＊1ツ
当 時 は4SRNA）
当 時 は， 不 均
や か に ラ ベ ル さ れ る ”GC
成 は ま っ た く起 こ ら な い こ と， 後
メ ガ エ ル卵 の場 合 ， ウニ や マ ウ スの 卵 と は異 な り， 胚 全 体 が 不 透 性 の表 面 膜surfacecoat（CO2や02の
成 の 活 性 は相
よ うな 気 体 は通 過 させ
る）で 被 わ れ て い る た め， 外 か ら与 え た放 射 性 の トレー サ ー が胚 の 内 部 へ ほ とん ど入 らな い。 した が って ， ツメ ガエ ル 胚 で のRNA
合 成 を測 定 す る の は ， 忍 耐 の い る仕事 で あ る。 さ らに ， 発 生 初 期 に は胚 あた りの細 胞 数 （つ ま り核 の 個 数 ） が 極 端 に少 な い た め，
卵 割 期 の ツ メ ガ エ ル 胚 の 核 の 転 写 活性 の 検 出 は， と くに む ず か し い。 た と え ば10個
ベル し（
仮 に表 面 膜 の 問 題 を 回避 して， う ま くラ ベ ル で き た と して ）， そのRNAを
量 を比 較 し よ う とす る場 合 ， 後 者 で は105個
の32細
胞 期 の 胚 と， 同 じ く10個 の 嚢 胚 をラ
抽 出 し， あ るRNA種
へ 取 り込 まれた ラベ ル の
の オ ー ダ ー の核 の 活 性 を測 定 す る こ と に な る の に対 し， 前 者 で はわ ず か102個
のオ ー
ダ ー の核 の活 性 を測 定 す る こ と に な り， サ ン プル サ イ ズ が あ ま りに違 いす ぎ る か らで あ る。 昨 今 で は ほ とん どの論 文 で， 同 じ個 数
の 胚 の測 定 値 （た と え ば， ノ ー ザ ン ・プ ロ ッ トの シ グ ナル の 強 さ 一
もっ と もこれ は ， 既 存 のRNAと
問 題 の 時 期 に転 写 されたRNA
の 両 方 を含 む の で， トレー サ ー を取 り込 ませ る実 験 とは また 別 の むず か し さが あ る の だ が ）を も っ て ， 発 生 段 階 ご との核 の 活 性 の
差 が 論 じ られ て い る 現状 で あ るか ら， 結 果 の 評 価 は ま た む ず か し くな る。
33
Ⅱ
34
蛋 白質 核 酸 酵 素 Database Center for Life Science Online Service
表1異
NRは
Vol．44 NO．1（1999）
な る 動物 の 胚 あ た りの転 写が 大 幅 に活 性 化 され る時 期 と実 際 に転 写 が 認 め られ る最初 の時 期8）
報 告 が な い こ と， サ イ クルメ はメ 回 目の 分 裂 の と きの 意 味 。
対 的 に 低 く な り，rRNA合
成 が 開始 され，発 生 が進 む
G期 抜 きの形 で ，S期 ，M期
と くり返 され ， この 間 ， 接
に つ れ て そ の 活 性 が き わ め て 高 くな る こ とが 明 ら か と
合 核 の遺 伝 子 は ほ とん ど働 か な い 。 と ころ が そ の直 後 ，
な った 。 このRNA合
G1期
成 パ タ ー ンの 変 化 は， 母 性 成 分 か
が 出 現 し， これ に伴 い 転 写 が 活 性 化 され る。 細 胞
ら新 合 成 成 分 へ の 転 換 が 進 行 し て い く初 期 胚 に 特 徴 的
周 期 も長 くな り， そ の 長 さ も 個 々 の 細 胞 に よ っ て 異 な
な もので， 成体 の細 胞
（
た と え そ れ が 活 発 に分 裂 す る
っ て く るの で ， 分 裂 は 非 同 調 的 とな る。 また こ れ ら の
L細 胞 の よ うな 培 養 細 胞 で あ って も）の 研 究 か ら は予 想
変 化 に伴 っ て ， 細 胞 の 運 動 性 も現 わ れ る。 そ こ で ， こ
も され な か っ た"珍
れ らの 変 化 を 一 括 し てMBTと
図1に
し い ” もの で あ っ た 。
， これ らの 結 果 を ま とめ て示 す 。 図 のRNA分
画 の紫 外 線 吸 収 の量 か ら， 卵 の 中 に大 量 のRNAが
のRNAと
よ ぼ う とい うわ けで あ
る。 こ の 考 え の 最 も重 要 な部 分 は ， 卵 割 か ら胞 胚 中 期
母性
ま で の 細 胞 分 裂 に細 胞 周 期 と い う枠 組 み を 導 入 し， 転
して 存 在 して い る こと， また ， 放 射 性 トレー
写 の 活 性 化 が 起 こ る た め の細 胞 学 的 な状 況 を う ま く説
サ ー で の ラベ ル の 量 の 変 化 か ら， 接 合 核 に基 づ い て転
写 され る新 合 成RNAが
， 発 生 とと もに 急 速 に増 加 す る
明 した 点 で あ る。
従 来 ， 発 生 過 程 で は 嚢 胚 期 が 重 要 で あ る と考 え られ
こ とが わ か る 。 発 生 に 伴 う こ の よ う な転 換 に つ い て は
て いた の で あ るが ，MBTの
こ こで は ふ れ な い が ， 種 々 の特 異 的 なmRNAに
発 生 の 一 つ の 節 目 と して ， 胞 胚 中 期 とい う， 嚢 胚 期 よ
ついて
概 念 の提 示 に よ って， 初 期
個 別 に調 べ た 場 合 に も見 られ る 。 初 期 胚 に この よ う な
り も少 な く と も4時
変 化 が あ る と い う こ とは， 動 物 種 を 問 わ ず 見 られ る， 発
4，000∼8，000） の重 要 性 が 改 め て 認 識 され る よ うに な
間早 い発 生 段 階
（
細 胞 数 に して，
生 の基 本 的 な ル ー ル で あ る と い え る。
った。 これ に よ り， 初 期 発 生 の 遺 伝 子 発 現 調 節 もMBT
を一 つ の 中 心 と し て 語 られ る よ う に な った わ けで あ る。
こ こで はふ れ な い が ，MBTの
あ とで 転 写 活 性 が活 発 に
な る仕 組 み に つ い て は， 種 々 の 考 え が 提 示 され て い る。
1．MBTの
概 念 の提 示
Brownの
過 し た1982年
MBTの
に ，NewportとKirschner1）
が経
に よって
考 えが 提 示 され た。 これ は ツ メ ガ エ ル の発 生 に
お い て は， は じめ12回
34
た だ し， 決 定 的 な もの は 見 あ た ら ず ， まだ よ く理 解 さ
カエ ル 胚 を用 い た最 初 の 論 文 か ら20年
の同調 的 な細胞 分裂 （
卵 割 ）が
れて いな い とい える。
Ⅲ
ツメガエル胚の遺伝子発現と卵 にセ ットされたアポ トーシス ・プログラム
2．
種 々 の 動 物 の 発 生 過 程 で 見 ら れ る"MBT”
と実際
に転 写 開 始 が 起 こ る 時 期
両 生 類 のMBTの
な い と して も転 写 され るmRNAの
35
組 成 に大 幅 な変 化 が
起 こ る （ウ ニ 胚 の 場 合 は， こ れ に あ た る ）時 期 が あ り，
考 えが広 まった ところで，類 似 の
そ れ が カ エ ル 胚 の 場 合 で い わ れ て い るMBTに
あたる
変 化 が 他 の 動 物 の 発 生 過 程 で も見 られ る こ とが 指 摘 さ
とい う こ とは ， 動 物 の 種 の 違 い に よ らず 一 般 的 に い え
れ る よ う に な っ て き た 。 この 観 点 か ら， これ まで の 研
る こ とで あ る 。
究 結 果 を ま と め た も の をAndeol（1994）8） に従 っ て 表1
に示 す 。 こ こ に示 さ れ て い る よ う に ，"MBT”
が ウニ
や ハ エ や マ ウ ス で も存 在 し， 胚 あた り の転 写 の 活 性 化
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は， い ず れ の場 合 に も， そ れ ぞ れ の場 合 に 存 在 す る と
"想 定 さ れ て い る”MBTを
こ え て か ら始 ま る
。ただし
ところで，初 期胚 発生 過程 で は他 に基本 的 なルール
表 に も示 され て い る よ う に ， こ こで い う転 写 の 活 性 化
は な い の だ ろ うか 。 最 近3つ
と は， 胚 あ た りの 転 写 活 性 が 明 らか に （あ る い は， 容
らの 研 究 ， デ ンバ ー のMallerら
の グ ル ー プ の研 究
（
筆者
の 研 究 ， お よび ニ ュー
易 に ） 検 出 さ れ る よ う に な る時 期 とい う こ とで あ っ て ，
ヨ ー ク のGautierら
核 あ た りの転 写 が 実 際 に検 出 され る よ う に な る時 期 は，
る い は卵 割 期 の 胚 に は，MBT直
種 々 の 動 物 で ，MBTよ
さ れ た ア ポ トー シ ス ・プ ロ グ ラ ム が あ る こ とが 明 らか
はNakakuraら9）
り もず っ と前 で あ る。 この こ と
が 示 した よ うに ， カ エ ル 胚 で も同様
の研 究 ） か ら， 受 精 直 後 の 卵 ， あ
後 に働 くよ うにセ ッ ト
に な っ て きた 。
で あ る ＊2。
な お 表1は
， 接 合 核 か ら の転 写 ， す な わ ち 内 在 性 の
遺 伝 子 か ら の 転 写 に つ い て の み 示 さ れ た もの で あ る が ，
受 精 卵 に 導 入 さ れ た 外 来 性 の 遺 伝 子 の 転 写 に つ い て も，
ほ ぼ 同 様 にMBTか
ら活 性 化 さ れ る， と"考 え て ” い
1．SAMDC過
剰 発 現 胚 で 見 い だ-ct.,れ
たMBT直
後のア
ポ トー シ ス
筆 者 ら は， 五 十 嵐 一 衛 ら （
千葉 大 ・薬 ） とツ メ ガエ ル
胚 の ポ リア ミン 研 究 を行 な っ た 際 に， ツ メ ガ エ ル 卵 母
る研 究 者 は多 い。 た と え ば ツ メ ガ エ ル 受 精 卵 の 場 合 ，
細 胞 に は プ トレ シ ン や ス ペ ル ミジ ン よ り もス ペ ル ミ ン
SV40プ
が 多 く存 在 す る が ， 卵 成 熟 （8∼12時 間 で 完 了 す る ）時
ロ モ ー タ ー を もつCAT遺
伝子
（pSV2CAT）
を マ イ ク ロ イ ン ジ ェ ク シ ョ ン に よ り導 入 す る と， そ の
転 写 はMBT期
か ら活 発 に起 こ る よ う に"見
える”結
に ス ペ ル ミ ンが 急 速 に 減 少 し， 初 期 胚 で は ほ とん ど見
られ な くな る こ とを 見 い だ した12）
。 ポ リア ミンの 代 謝 系
果 が 得 られ る 。 こ の こ と はEtkinら10） に よ っ て報 告 さ
で は， プ ト レ シ ン は1個
れた（
実 際 に彼 ら は そ の論 文 で ，MBT前
れ ス ペ ル ミジ ン に ， ス ペ ル ミ ジ ン は さ ら に1個 の ア ミ
に は ま った く
活 性 は な い と述 べ て い る）。 し か しShiokawaら11）
Etkinら
CATア
は，
と ま っ た く同 じ 結 果 を 入 手 し た う え で ， そ の
ッ セ イ の オ ー トラ ジ オ グ ラム の フ ィル タ ー を，
単 に よ り長 くX線
フ ィル ム に露 光 す るだ けで ，CAT活
ノ プ ロ ピル 基 を 添 加 さ れ て ス ペ ル ミン に転 換 され る。 こ
れ に は ア ミノ プ ロ ピ ル ・ ドナ ー で あ るdcSAM［
る が ， これ は ポ リ ア ミ ン代 謝 系 の キ ー 酵 素 の1つ で あ
るSAMDC（s-ア
こ と を 明 ら か に して い る。 し た が っ て，外 来 性 の
よ っ てSAMか
pSV2CATの
エ ルSAMDCcDNAを
後 か ら現
デ ノ シ ル メ チ オ ニ ン脱 炭 酸 酵 素 ）に
らつ くられ る 。 そ こで 筆 者 らは， ツ メガ
ク ロ ー ニ ン グ し，in vitroで 転
わ れ る と い う の は，"胚 あ た り”で み て"そ の よ う に 見
写 した そ のmRNAを
え る” と い う こ とで あ っ て ，"核 あ た りの 転 写 活 性 ” を
発 現 させ る実 験 を 行 な っ た13）
。
み る と， 卵 割 期 か らす で に後 期 胚 に劣 ら ぬ 活 性 を示 し
脱炭 酸
さ れ たs一 ア デ ノ シ ル メ チ オ ニ ン （SAM） ］が 必 要 で あ
性 の 発 現 が 遺 伝 子 導 入 直 後 か ら認 め られ る よ う に な る
場 合 ， そ の 発 現 活 性 がMBT直
の ア ミ ノ プ ロ ピル 基 を添 加 さ
SAMDCmRNAを
ツ メ ガ エ ル 受 精 卵 に注 入 して過 剰
注 入 した 胚 は， 胞 胚 後 期
（
す なわ
て い る わ け で あ る。 し か し い ず れ に せ よ， 初 期 発 生 過
ちMBT直
程 に は ， 胚 あ た りで 見 た場 合 ， 接 合 核 の 遺 伝 子 発 現 が
ろが 嚢 胚 初 期 に な る と，mRNAを
大 幅 に 高 ま る ， あ る い は仮 に 転 写 量 に は大 き な 変 化 が
っせい に解離 し （
図2） ， ま も な く 自己 分 解 （autolysis）
＊21982年
のNewportとKirschner’
後 ） ま で ， 外 見 上 ， 正 常 に 発 生 し た。 と こ
注 入 され た細 胞 はい
）の 実 験 で も， オ ー トラ ジ オ グ ラ フ ィー の 時 間 を長 くす る と， 卵 割 期 の 転 写 物 が 見 え る よ うにな
る とい う こ とが 彼 ら 自 身 の 手 で 書 か れ て い る 。
35
36
蛋 白質 核 酸 酵 素 Vol．44 No．1（1999）
…
一
図2SAMDCmRNA注
入 に よ る 初 期 嚢 胚 期 の 細 胞 解l3)
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2細 胞 期 に 矢 頭 の 部 分 の 割 球 にlngのSAMDCmRNAを
注入。
を 起 こ し， 胚 全 体 が 白 く な っ て 死 滅 し た 。 受 精 卵 に
SAMDCmRNAと
図3SAMDCmRNA注
と もに β一ガ ラ ク トシ ダー ゼmRNA
を 注 入 す る実 験 か ら，SAMDCmRNAを
入 に よ る 発 生 停 止13)
受 精 卵 にo.oi∼10ngのSAMDCmRNAを
注 入 され た 細
胞 の み が 解 離 す る こ とが 明 ら か に な っ た 。 ツ メ ガ エ ル
た 。 対 照 の1つ
1ng注
注 入 し， 発 生 を 観 察 し
と し て ア ク チ ビ ン レ セ プ タ ー （ActR） のmRNAを
入 した 。
胚 は培 養 液 の 塩 濃 度 が 高 い と奇 形 とな るので， 通 常 ， 低
張液
（0．1×Steinberg液 ） で 培 養 す る。 そ こ で 次 に，
SAMDCmRNA注
入胚 を等張液
（1×Steinberg液
）
で 培 養 し た 。 す る と， 細 胞 解 離 は や は りMBT直
後に
起 こる もの の 自己 分 解 は起 こらず ，SAMDCmRNAを
含 まな い 正 常 な細 胞 も死 滅 す る こ と な く， 形 態 形 成 を
行 な った 。 こ の 結 果 は， 解 離 細 胞 の 破 裂 は浸 透 圧 シ ョ
ッ ク に よ る こ と を示 して い る （
胚 細 胞 が 解 離 す る と， 浸
透 圧 シ ョ ッ ク か ら胚 を守 る は ず の 卵 の 表 面 膜 も分 断 さ
れ るの で ， 低 張 液 が 胚 体 内 の細 胞 群 に 直 接 触 れ る こ と
にな るの であ る）。 これ らの実 験 におい て注 入 したmRNA
の 量 は， 卵 内 の も と も とのSAMDCmRNA量
の少 な
く と も数 百 倍 で ， 実 際 ， 注 入 胚 で はSAMDC活
性 も正
常 胚 の そ れ の 数 百 倍 に増 加 す る。 また ，SAMDC活
を 阻 害 す るEGBG（
性
エ チ ル グ リオ キ サ ー ル ビ ス グ ア ニ
ル ヒ ドラ ゾ ン） をSAMDCmRNAと
図4SAMDCmRNA注
左 で は 核 が2個
入 胚 の解 離 細胞 の 電顕 像
， 右 で は3個
に分 断 され ， 内 部 に ク ロマ チ ン の凝
集像 （
矢 印 ）が み え る。黒 い 大 きい粒 子 は卵 黄顆 粒 。バ ー は1μm。
［深 町 博 史 ・柴 田 幹 士 ・塩 川 光 一 郎 ：未 発 表 ］。
同 時 に受 精 卵 に
注 入 す る と， 細 胞 解 離 も発 生 停 止 も起 こ らな い 。 筆 者
ら は こ のSAMDC過
剰 発 現 胚 の ポ リア ミン を調 べ て み
mRNAの
翻 訳 に よ り生 じた過 剰 のSAMDCの
た が ， 期 待 に 反 して ， そ の組 成 に 大 き な 変 動 は な か っ
ってSAMが
た 。 し か し，SAMDCの
とが 明 らか に な っ た 。
基 質 で あ るSAMの
量 は著 し
く減 少 して い る こ とを見 いだ した ので ，SAMDCmRNA
と同 時 にSAMを
SAMを
受精 卵 に注入 す る実 験 を行 な った。
補 給 された 胚 は細 胞 解 離 と発 生 停 止 か ら完 全 に
救 助 （レ ス キ ュ-)さ
れ た 。 こう して ，SAMDCmRNA
注 入 胚 で 起 き た 細 胞 解 離 は， 注 入 さ れ たSAMDC
36
作 用によ
減 少 し， それ が 原 因 で起 きた もの で あ る こ
SAMDCmRNA注
入 胚 の うち， 細 胞 解 離 を起 こす 胚
の 割 合 は ，SAMDCmRNAの
量 に 依 存 して 増 加 す る。
し か し ， この 現 象 の きわ め て 興 味 深 い 点 は， 細 胞 解 離
が 起 こ る場 合 に は， 常 にMBT直
後 の ， 胞 胚 ・嚢 胚 転
換 期 に起 こ る とい う こ とで あ る （図3）。
ツメガエル胚の遺伝子発現と卵にセッ トされたアポ トーシス ・プログラム
SAMDCmRNA注
入 胚 のSAMDC活
注 入 直 後 か ら上 昇 す るの で ，SAMの
37
性 はmRNA
低 下 もmRNA注
入 後 ま も な く起 こ る と期 待 され る の に ， 細 胞 解 離 は あ
た か も何 らか の 時 計 仕 掛 け の よ う に， 決 ま っ て胞 胚 後
期 か ら起 こ る の で あ る。
筆 者 ら は ， 胚 を1×Steinberg液
DNA，RNA，
で 培 養 し， そ の
蛋 白 質 合 成 を調 べ てみ た。 そ の結 果 ， こ
れ らは す べ て 著 し く阻 害 され て い る こ とが わ か っ た （と
くに 蛋 白 質 合 成 は， 細 胞 解 離 が 起 こ る 前 の胞 胚 中 期 か
ら強 く阻 害 され て い た ）。 そ こで ， 解 離 直 後 の細 胞 を電
顕 観 察 した と こ ろ， ア ポ トー シ ス の 特 徴 で あ る核 の 分
断 と ク ロ マ チ ン の 凝 集 を示 す 像 が 得 ら れ た （
図4） 。 他
図5TUNEL法
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方 で ， 核 膜 や ミ トコ ン ド リ ア の膜 構 造 の 破 壊 は認 め ら
れ なか っ た 。 こ の よ うな 細 胞 のDNAを
りア ポ トー シ ス に特 徴 的 なDNAラ
調 べ る と， や は
ダー が 得 られ た （
肥
後 ・高 山 ら ：未 発 表 ）
。 こ う して ，SAMDCmRNA注
胚 は ，mRNAの
入
で の ア ポ トー シ ス の 検 出
（A）正 常 ， （B）シ ク ロ ヘ キ シ ミ ド処 理 （100μg／ml）， （C）エ メチ
ン処 理 （500μg／ml）， （D）α一アマ ニ チ ン 処 理 （50ng／卵 ）。B，C
は卵 割 期 の終 わ り （ス テ ー ジ7） で 処 理 ，Dは
献15よ
受 精 卵 へ 注 入。 ［文
り許 可 を得 て 転 載 ］
投 与 量 （dosage） に よ ら ず ，MBT直
後 に ア ポ トー シ ス を起 こ す こ とが 明 ら か と な っ た 。
的 に は， サ イ ク リ ンEの
除 去 に は 失 敗 し， そ の代 わ り
2．
象 に ぶ つ か っ た わ け で あ る （こ こで も， 胚 の 培 養 に は
に筆 者 らが 見 い だ し た と同 様 の細 胞 解 離 ・発 生 停 止 現
γ線 ， ヒ ド ロキ シ 尿 素 ， シ ク ロヘ キ シ ミ ド， お よ
び α一ア マ ニ チ ン 処 理 胚 で 見 られ たMBT直
後の アポ ト
ー シス
0．1×Steinberg液
が 用 い られ て い る の で ， 胚 全 体 が 白
Mallerの
くな っ て死 滅 す る 現 象 は ， 浸 透 圧 シ ョ ッ ク に よ る と思
グ ル ー プ で は ，Andersonら14）
した ツ メガ エ ル 卵 割 期 胚 の サ イ ク リンAの
卵 割 に 伴 うサ イ ク リ ンAの
常 に 起 こる が ，MBT後
が γ線照 射
わ れ る）。 こ の シ ク ロヘ キ シ ミ ド処 理 実 験 に お い て も，
変 動 を調 べ ，
筆 者 ら のSAMDCmRNA注
変 動 は，MBT前
な らば 正
に は起 こらな くな り， 発 生 も停
質 合 成 阻 害 と ともに ，RNAお
入 胚 の 場 合 と同 様 ， 蛋 白
よ びDNA合
成阻害 が見
られ た 。
止 す る こ と を見 い だ し た 。 またSibleら15） が ， 蛋 白 質
Sibleら15） は， この よ うな発 生 停 止 胚 の 核 を調 べ て み
合 成 の 阻 害 剤 で あ る シ ク ロ ヘ キ シ ミ ドで 卵 割 期 胚 を 処
た 。 そ の 結 果 ， 核 膜 の 構 造 や ミ トコ ン ド リ ア な ど の オ
理 す る と， 卵 割 期 に お け るサ イ ク リ ンAお
ル ガ ネ ラ の 構 造 は正 常 で あ っ た が ， 核 に は ク ロ マ チ ン
よびBの
変
動 は阻 害 さ れ る が ， 卵 の 中 に初 め か ら存 在 す る サ イ ク
の凝縮 を示す像 が観 察 された 。 同様 の変化 はエメ チ ン
リ ンEの
処 理 に よ っ て も見 られ た 。 ま た ， シ ク ロ ヘ キ シ ミ ドお
レベ ル に は変 化 が な い こ と，MBT後
れ るサ イ ク リ ンEの
に見 ら
消 失 も正 常 胚 と ま っ た く同 様 に 起
こる こ とを明 らか に した 。 この ような研 究 の過 程 でSible
よび エ メ チ ン処 理 胚 の 核 は，TUNEL法
るDNAを
（
ニ ッ クの あ
もつ 核 を検 出 す る）に 陽 性 反 応 を示 し （
図5） ，
ら15）
は ， シ ク ロ ヘ キ シ ミ ド処 理 した卵 割 期 胚 で はDNA
さ ら に そ こ か ら抽 出 したDNAは
合 成 が ， ヒ ドロ キ シ 尿 素 処 理 した 卵 割 期 胚 で は卵 割 が
気 泳 動 でDNAラ
阻 害 され ， い ず れ の 場 合 に も，MBT直
同 様 の結 果 が 得 られ た 。 そ こでSibleら15） は ，MBT前
後 に な る と胚 細
， ア ガ ロー ス ・ゲ ル 電
ダ ー を形 成 した 。 α一ア マ ニ チ ンで も
胞 が 解 離 し， ま も な く胚 全 体 が 白 くな っ て 死 滅 す る こ
の 高 分 子 合 成 ， と く にMBT期
とを 見 い だ した 。Mallerら
の 阻 害 が ア ポ トー シ ス を ひ き 起 こす と述 べ て い る。 こ
は ， サ イ ク リ ンEがMBT
に お け る転 写 の 活 性 化
の時 期 を 決 め る"時 計 ”で あ る か も し れ な い と考 え， シ
こで も き わ め て 注 目 され る点 は， 種 々 の 阻 害 剤 処 理 の
ク ロヘ キ シ ミ ド処 理 に よ って サ イ ク リンEを
時 期 に か か わ らず ， 細 胞 解 離 の 起 こる時 期 が 常 にMBT
除 去 し， そ
れ に よ っ て"接 合 核 か らの 転 写 の プ ロ グ ラム （zygotic
program） ”を 変 更 し よ う と試 み た わ け で あ るが ， 結 果
直 後 で あ る とい う点 で あ る。
な おSibleら15） は ， 嚢 胚 期 に達 し た あ とで 胚 を シ ク
37
38
蛋 白 質 核 酸 酵 素 Vol．44 No．1（1999）
の 実 験 結 果 に よ る と，2細 胞 期 の ツ メ ガ エ ル胚 をシ ク ロ
ヘ キ シ ミ ド処 理 す る と，1時 間 以 内 に卵 割 が 止 まった ＊3。
しか し これ らの 処 理 を 受 けた 胚 の 細 胞 が 解 離 を起 こ し，
白 くな っ て 死 ぬ （これ も浸 透 圧 シ ョ ッ ク に よ る と思 わ
れ る。 こ こで も， 胚 は低 張 液 で あ る0．3×Steinberg液
中 で 培 養 され て い る） の は， 対 照 胚 が 嚢 胚 初 期 ， つ ま
りMBTを
こ え た 直 後 で あ る 。TUNEL法
に陽 性 の核
を もつ 細 胞 が 初 め て 現 わ れ る の も， 対 照 胚 が 初 期 嚢 胚
期 に な っ た と きで ， この と き，DNAラ
た 。HenseyとGautier16）
ダ ー も観 察 され
に よ る と， この 反 応 の 時 間 経
過 は ， α-アマ ニ チ ンで胚 を処 理 した 場 合 も 同様 で あ る。
HenseyとGautier16）
図6ア
ポ
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（1）受 精 後 γ 線 照 射 し ，2細
胞 期 に 左 の 割 球 にBcl-2mRNA注
し， 嚢 胚 期 で 撮 影 。 （2） （1）
の 実 験 に お い てBcl-2mRNAで
DEVD-fmkを
TUNEL法
は γ 線 照 射 胚 の カ スパ ー ゼ活 性
トー シ ス の 阻 害
胚 体 内 に 約100μMに
で 染 色 。 （4）2細
な る よ う 注 入 。 （3） （1）の 胚 を
胞 期 に 左 側 害1」
球 にBcl一2mRNAを
し， 全 体 の 胚 を α一ア マ ニ チ ン処 理 しTUNEL法
胞 期 に 左 側 割 球 にBcl-2mRNAを
入
な くZ-
注 入
で 染 色 。 （5）2細
注 入 し， 卵 割 期 の お わ り に シ ク
ロ ヘ キ シ ミ ド で 処 理 。 ［HenseyとGautier16）
の 好 意 に よ り転 載 ］
を 調 べ ， それ が 卵 割 期 か ら胞 胚 期 まで は検 出 され ず ， 嚢
胚 初 期 に 初 め て検 出 さ れ る よ う に な る こ と を示 した。 こ
れ と 同様 の 結 果 は， 実 は ， ヒ ドロ キ シ 尿 素 処 理 に よ っ
て発 生 停 止 を起 こ させ たStackとNewport（1997）17）
実，
験 で も得 られ て い る。NewportもMBTと
の
サ イク リ
ン の 関 係 を調 べ て い た が ， ヒ ドロ キ シ尿 素 処 理 胚 の サ
イ ク リ ンAの
形 成 ・分 解 が 嚢 胚 期 で 見 られ な くな っ た
際 に ， カ スパ ー ゼ の 活 性 化 を検 出 し， 発 生 停 止 が ア ポ
ロ ヘ キ シ ミ ド処 理 す る実 験 も行 な っ た 。 この 場 合 に は ，
トー シ ス に よ る の で は な い か と考 え た わ け で あ る 。
た だ ち に細 胞 分 裂 が 阻 害 され ク ロ マ チ ン の 凝 集 した 核
HenseyとGautier16）
は ， この カ ス パ ー ゼ活 性 に つ い
が 生 じ た 。 し た が っ て ， シ ク ロ ヘ キ シ ミ ド処 理 に よ る
て さ ら に 検 討 し， そ れ が カ ス パ ー ゼ3の
ア ポ トー シ ス そ の もの は， 胞 胚 ・嚢 胚 転 換 を終 了 し た
z-DEVD-fmkに
胚 で も起 こ る も の と思 わ れ る。
あ る い は8の
阻 害剤 であ る
よ っ て は 阻 害 さ れ るが ， カ ス パ ー ゼ2
阻 害 剤 で あ るz-VAD-fmkで
は 阻害 され
な い こ と， した が っ て こ こ で は カ ス パ ー ゼ3が
3．MBT直
後 の ア ポ トー シ ス ・プ ログ ラム はBcl-2お
カ スパー ゼの阻
害 剤 に よ っ て 抑 制 さ れ る。 も しMBT直
が アポ トー シ ス の 結 果 な ら，Bcl-2や
卵 に あ らか じ め注
入 し て お く と， γ線 処 理 に よ る ア ポ トー シ スの 誘 導 が か
よ び カ ス パ ー ゼ 阻 害 剤 に よ り解 除 さ れ る
ア ポ トー シ ス は 種 々 の 系 でBcl-2や
て い る こ と， お よ びz-DEVD-fmkを
関与 し
後 の細 胞 解 離
カ スパ ー ゼ の 阻 害
な りの 程 度 （
約50％
の 胚 で ）阻 害 さ れ る こ と を示 した 。
また ，1細 胞 期 に γ 線 処 理 した2細 胞 期 の 胚 の 片 方 の 割
球 に ヒ トBcl-2mRNAを
注 入 し， 初 期 嚢 胚 期 で 起 こる
剤 に よっ て， これ を阻 止 で きるか も しれ ない 。Sibleら15）
ア ポ トー シ ス を 阻 害 した （図6） 。HenseyとGautier16）
は ， ツ メ ガ エ ル のBcl-2mRNAを
に よ る と， このBcl-2mRNA注
受 精 卵 に 注 入 し， そ
入 に よ るア ポ トー シ ス
の あ と に シ ク ロ ヘ キ シ ミ ドお よ び α一ア マ ニ チ ン処 理 を
の 阻 害 は， α一ア マ ニ チ ン， シ ク ロヘ キ シ ミ ド処 理 の 場
行 な っ た。 そ の 結 果 ，DNAラ
合 に も見 られ た 。
ダ ーの 形 成 が 約4時
間遅
れ る こ とが 明 らか に な っ た 。
HenseyとGautierl6）
＊3Sibleら
も同 様 の 実 験 を行 な った 。 彼 ら
’5）
は ， 同 じ濃 度 （100μg／ml） の シ ク ロ ヘ キ シ ミ ドで あ る に もか か わ らず ， 卵 割 は多 くの場 合 ， 止 ま ら な い と述 べ て い る 。
この 点 ， 両 研 究 室 間 で 違 い が 見 られ る。HenseyとGautier’6｝
に関 連 し て，HenseyとGautierl6）
は ， 卵 割 停 止 は サ イ ク リ ン合 成 の 阻 害 に よ る と説 明 してい る。 これ
は， ア フ ィ デ ィ コ リ ン （DNAポ
リメ ラ ー ゼ α の 阻 害 因 子 ） あ る い は ヒ ドロ キ シ尿 素 で 受 精 卵
を処 理 した 場 合 に も卵 割 が す ぐ に停 止 す る と述 べ て い るが ，NewportとDasso（1989）25）
を阻 害 し て も卵 割 はMBTま
な い13）とい うの とは 大 き く異 な っ て い る。
38
は， ア フ ィデ ィ コ リン処 理 でDNA合
で は 進 行 す る と述 べ て い る。 これ らの点 は， 筆 者 らのSAMDCmRNA注
成
入 が卵 割 を ま った く阻 害 し
Ⅳ
Ⅴ
39
ツメガエル胚の遺伝子発現と卵 にセ ットされたアポ トー シス ・プログラム
後 期 胞 胚 期 ， す な わ ち胞 胚
期 か ら嚢 胚 期 へ 移 る と い う特
別 な 時 期 に な っ て 初 め て観 察
され る こ の アポ トー シス は， 動
物 の初 期 発 生 ， さ し あ た っ て
ツ メガ エル の初期 発生 の メ カ
ニ ズ ム とい う観 点 か ら， い っ
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た い ど の よ うな 意 味 を も つ で
あ ろ う か 。 この よ う な 変 化 は
正 常 に 発 生 して い る胚 で は み
図7初
期 発生 の 新 しい モデ ル
られ な い 。 した が っ て ， 通 常
は 卵 の 中 に 隠 れ た 形 で存 在 し て い る仕 組 み で あ る と考
る。 こ の よ う に考 え る と， こ の ア ポ トー シ ス は， チ ェ
え ら れ る。 こ の 点 か ら見 る と， この 現 象 が こ こ で 述 べ
ッ クの あ との不 合 格 細 胞 の 除 去 の機 構 で あ り，MBTと
た よ うな 形 で 表 面 化 す る前 のNewmeyerら
は， 図7に
（1994）18）
の
示 す よ う に ， チ ェ ッ ク後 の 合 格 細 胞 が 母 性
研 究 が注 目 され る。彼 らは， ツメガ エル未受 精卵 の細
の ア ポ トー シ ス ・プ ロ グ ラ ム か ら離 脱 す る過 程 で あ る
胞 質 の 抽 出 物 中 に カ ス パ ー ゼ 活 性 が 存 在 す る こ と， こ
と い う こ とが で き よ う。
の卵 抽 出 物 中 に 核 を置 く とア ポ トー シ ス が 起 こ る こ と
を 観 察 し て い る （こ の活 性 に は，Crkと
よばれ るチ ロ
シ ン キ ナ ー ゼ の シ グ ナ ル 伝 達 経 路 で働 くア ダ プタ ー ・蛋
白質 が 重 要 な 役 割 を 果 た す 。 す な わ ち， こ の抽 出 物 か
らCrkを
除 く と ア ポ トー シ ス 誘 導 作 用 が 失 わ れ ，Crk
を補 給 す る と 回 復 す る）。
このNewmeyerら1S）
こ こで ， この よ うな 初 期 胚 で の 遺 伝 子 発 現 の切 替 え ，
G期
の 出 現 ， さ らに は ア0ト
ー シ ス の ス イ ッ チ を押 す
仕 組 みが， 受精 時 にす で に設 定 され るタイマ ーに よっ
の 結 果 とあ わ せ 考 える と， ここ
て 調 節 され て い る とい うの は 魅 力 的 な考 え方 で あ る。 で
で 述 べ た ア ポ トー シ ス は受 精 時 に設 定 さ れ る"母 性 の ”
は 何 が タ イ マ ー と して 働 くの だ ろ うか 。Mallerら
プ ロ グ ラム に 従 っ て 作 用 す る とい え そ うで あ る。 そ し
待 し た サ イ ク リ ンEが
て ，DNA損
に述 べ た よ う に， サ イ ク リンEの
傷 ， あ るい はDNA合
成，転 写 ，あるいは
そ の タ イ マ ー で あ ろ うか 。 す で
翻 訳 の 阻 害 の よ う な ， 発 生 に と っ て 致 命 的 な異 常 が 卵
動 せ ず ， そ れ はMBT後
割 期 か ら胞 胚 形 成 まで の 間 に起 こる と，MBTの
体 か ら消 失 す る19∼21）
。MBT後
時期に
が期
量 は， 卵 割 期 の 間 ， 変
か ら初 期 嚢 胚 期 に か けて ， 胚
の こ の サ イ ク リンEの
な っ て ， こ の ア ポ トー シ ス ・プ ロ グ ラ ム が 活 性 化 され ，
消 失 に は， 直 前 に 蛋 白質 が 合 成 さ れ る必 要 は な く， そ
初 期 嚢 胚 期 に細 胞 死 が 起 こ る と考 え られ る。 この場 合 ，
れ ま で に起 こ っ た 細 胞 分 裂 の 回 数 ， 核 と細 胞 質 の 体 積
胚 細 胞 はrRNA遺
伝 子 （rDNA） 転 写 を 開 始 す る こ と
の 比 の 変 化22）
，MBT後
もない
参 照 ）。 そ し て， こ の ア ポ トー シ ス
化21）に は 無 関 係 と い わ れ て い る 。 し た が っ て， ア ポ ト
（
文 献26を
の 反 応 は，MBT前
に は 起 こ らない 。 お そ ら く， 発 生 が
の 胚 全体 としての転 写 の活性
ー シ ス の ス イ ッ チ を入 れ る 装 置 の 前 に サ イ ク リンEが
う ま く進 行 して い る か 否 か を確 認 す る チ ェ ッ ク ・ポ イ
立 ち ふ さが っ て お り，MBT後
ン ト はMBTに
ア ポ トー シ ス の ス イ ッ チ が 入 ら な い よ う に な っ て い る
な っ て 初 め て 働 く とい う こ とで あ ろ う。
この こ とは卵 割 期 に は細 胞 周 期 にG期
が な く，MBT後
に 初 め て 現 わ れ る とい う こ と と関 連 し て い る と思 わ れ
に それ が 消 失 す る まで は ，
とい う こ と は考 え られ な い こ とで は な い 。
他 方 で ，Bcl-2は
ど うで あ ろ うか 。Bcl-2の
遺伝 子 発
39
40
蛋 白質 核 酸 酵 素 VoL44 現 は， 正 常 発 生 で はMBT後
No」
（1999）
に 始 ま る23）
。 した が っ て ，
か 。 い ず れ に せ よ ， 今 後 の初 期 発 生 に お け る遺 伝 子 発
そ の 正 常 な 時 間 ど お りの 転 写 開 始 が ， ア ポ トー シ ス ・プ
現 調 節 ， あ る い は 母 性 の 成 分 か ら新 し い接 合 核 依 存 の
ロ グ ラ ム を 回 避 し て 正 常 に発 生 して い くた め の 必 要 な
成 分 へ の 転 換 の 研 究 は，MBTと
ス イ ッチ で あ る の か も しれ な い15）
。 あ る い は もっ と単 純
ほ か に ， プ リセ ッ トさ れ た ア ポ トー シス ・プ ロ グ ラ ム
に，MBT後
とい う新 し く発 見 され た も う1つ の フ レ ー ム をふ ま え
に始 まる細 胞 周 期 のG1期
生 へ の 通 行 手 形 で ，12回
の 出 現 が正 常 発
目 の 分 裂 の あ とに そ れ が 現 わ
れ な い こ とが ア ポ トー シ ス の ス イ ッ チ で あ る の か も し
れ な い。 もし そ うな ら， 胚 の正 常 な高 分 子 合 成 はG1期
出 現 の 条 件 ， あ るい はそ の逆 ， とい う議 論 も出 て くる。
他 方 で ， 母 性 のmRNAの
多 くはMBTか
ら初 期 嚢 胚
い う一 つの フレー ム の
て 展 開 さ れ る こ とに な るで あ ろ う。
本 稿 を ま とめ る に あ た り， い ろ い ろ ご指 導 と ご助 言 をいた だ き
ま し た三 浦 謹 一 郎 教 授 （学 習 院 大 学 ） と五 十 嵐 一 衛 教 授 （
千葉大
学 ） に感 謝 申 し上 げ ます 。 また ， 本 原稿 を読 ん で くだ さ り重 要 な
コ メ ン トを お 寄 せ くだ さ っ た嶋
昭紘教授 （
東 京 大 学 ） に深 く感
謝 いたします。
期 に か け て 除 去 さ れ る が ， これ を支 配 す る タ イ マ ー も
あ る といわ れ て い る22）
。 正 常 細 胞 で はMBT期
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2で は な い 新 し い生 存 の た め の 因 子
に，Bcl-
（survival factor）
文
献
が つ くら れ る よ う に ス イ ッチ が 入 る の で あ るが ， そ の
1)Newport,J.,Kirschner,M.:Cell,30,675-686
ス イ ッチ が 入 ら な い とア ポ トー シ ス に な るの か も し れ
(1982)
2)Brown,D.D.,Caston,J.D.:Dev.Biol.,5,412-434
な い 。 こ の 関 連 で ，Raff（1992）24）は ， 初 期 胚 で は す べ
ての細胞 は， その生 存 を許 すた めの特 別 な シグナル が
与 え られ な い 限 り， 死 ぬ 運 命 に あ る と述 べ て い る の は
興 味深 い。
(1962)
3)Brown,D.D.,Littna,E.:J.Mol.Biol.,8,669-687
(1964)
4)Shiokawa,K.,Yamana,K.:Exp.CellRes.,38,
180-186(1965)
5)Shiokawa,K.,Yamana,K.:Dev.Biol.,16,368388(1967)
お わ り に 発 生 過 程 で よ く知 られ て い る ア ポ トー シ ス
6)Woodland,H.R.,Gurdon,J.B.:J.Embryol.Exp.
Morph., 19，363-385（1968）
と して は， 鳥 類 の 発 生 に お け る肢 芽 の 形 成 時 の もの や ，
オ タ マ ジ ャ ク シ の 変 態 時 に 見 られ る 尾 の 縮 退 時 の もの
が あ る。 こ こで は ， ツ メ ガ エ ル の 受 精 か ら胞 胚 ま で の
卵 割 の 時 期 と， 転 写 の 活 性 化 を 経 て 至 る 嚢 胚 期 以 降 の
時 期 につ い て， と くにMBTを
中 心 と し て ， こ れ まで
7)Gurdon,J.B.,Brown,D.D.:J.Mol.Biol.,12,2735(1965)
8)Andeol,Y.A.:Roux'sAych.Dev.Biol.,204,3-10
(1994)
9)Nakakura,N.,Miura,T.,Yamana,K.,Ito,A.,
Shiokawa,K.:Dev.Biol.,123,421-429(1987)
の 結 果 を ま と め ， そ の う え で ， 新 た に明 らか に な っ て
10)Etkin,L.D.,Balcells,S.:Dev.Biol.,108,173-178
きた 母 性 の ア ポ トー シ ス ・プ ロ グ ラ ム につ い て 述 べ た 。
(1985)
11)Shiokawa,K.,Yamana,K.,Fu,Y.,Atsuchi,Y.,
Sibleら15）に よ る と， こ こ で 述 べ た ア ポ トー シ ス の"意
味 ” は， 胚 全 体 を 除 去 す る （global apoptosis） の で は
Hosokawa,K.:Roux'sArch.Dev.Biol.,198,322329(1990)
な く， む し ろ発 生 過 程 で 傷 害 を受 け た 細 胞 を除 去 す る
12)Shinga,J.,Kashiwagi,K.,Tashiro,K.,Igarashi,
（cellular apoptosis） た め で あ る。 こ れ は傷 害 を受 け た
K.,Shiokawa,K.:Biochim.Biophy.Acta,1308,
細 胞 を 除 去 す る こ と に よ り， 正 常 な発 生 を継 続 す る た
め の 工 夫 で あ る と い う考 え で あ る 。
発 生 学 者 ， と くに両 生 類 胚 を材 料 とす る発 生 学 者 は
昔 か ら ， 発 生 に と っ て 何 か よ くな い 処 理 を す る と， 嚢
胚 で 発 生 が 止 ま る とい う こ と を し ば しば 見 て き た 。 こ
こ で ， 受 精 卵 に セ ッ トさ れ た ア ポ トー シ ス ・プ ロ グ ラ
ム の 存 在 が 明 ら か に な る こ とに よ っ て ， 昔 か ら よ く知
ら れ た この"発
生 の 経 験 則 ” に一 つ の理 論 的 な支 え
（rationale）が 与 え られ る こ と に な る の で は な い だ ろ う
40
31-40(1996)
13)Shibata,M.,Shinga,J.,Yasuhiko,Y.,Kai,M.,
Miura,K.-L,Shimogori,T.,Kashiwagi,K.,Igarashi，K．
，Shiokawa，K．
：Int．J．,1）ev．Biol．
686(1998)
14)Anderson,J.A.,Lewellyn,A.L.,Maller,J.L.
Mol.Biol.Cell,8,1195-1206(1997)
15)Sible,J.C.,Anderson,J.A.,Lewellyn,A.L.,Maller,J.L.:Dev.Biol.,189,335-346(1997)
16)Hensey,C.,Gautier,J.:Mech.Dev.,69,183-195
(1997)
，42，675-
ツメガエル胚の遺伝子発現と卵にセ ットされたアポ トーシス ・プログラム
17)Stack,J.H.,Newport,J.W.:Development,124,
3185-3195(1997)
18)Newmeyer,D.D.,Farschon,D.M.,Reed,J.C.
Cell,79,353-364(1994)
19)Rempel,R.E.,Sleight,S.B.,Maller,J.L.:J.Biol.
Chem.,270,6843-6855(1995)
20)Hartley,R.S.,Rempel,R.E.,Maller,J.L.:Dev.
Biol.,173,408-419(1996)
21)Hartley,R.S.,Sible,J.C.,Lewellyn,A.L.,Maller,
41
22)Howe,J.A.,Howell,M.,Hunt,T.,Newport,J.
W.:GenesDev.,9,1164-1176(1995)
23)Cruz-Reyes,J.,Tata,J.R.:Gene,158,171-179
(1995)
24)Raff,M.C.:NatuYe,356,397-400(1992)
25)Newport,J.,Dasso,M.:J.CellSci.,12(Suppl.),
149-160(1989)
26)Shiokawa,K.,Misumi,Y.,Yamana,K.:Dev.
Growth Differ.,23,579-587(1981)
J.L.:Dev.Biol.,188,312-321(1997)
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千 里 ラ イ フサ イ エ ンス技 術 講 習会 第18回
レ ー ザ ー ス キ ャ ニ ン グ サ イ トメ ト リ ー の 理 論 と 実 際 一 形 態観 察 を実現 した サ イ トメ ー タLSC
日
時 ：平 成11年2月26日
場
所 ：千 里 ラ イ フ サ イ エ ン ス セ ン タ ー ビ ル9階
（金 ）13：00∼17：00
演 題 ：
LSCの 原 理 とア プ リケ ー シ ョン紹 介
清松 芳正 （
オ リ ンパ ス販 売 ）
LSCの た め の標 本 作製 法 デ モ ン ス トレー シ ョン／ 機 器 の
電 話 ，FAX番
号 の明記 の うえ ，郵 便 また はFAXで
下
記 宛 お 申込 くだ さい。 受講 料 は お 申込 後 に 大和 銀 行 ・
本 店 公 務 部 ・普 通預 金No．3093240財
団 法人 千 里 ライ
フ サ イエ ンス振 興財 団 口座 宛 にお振 込 くだ さい。 なお，
お振 込 の 際 ，振 込 者名 の前 にG18と ご記 入 くだ さい 。
ご送 金 確 認 次第 ，領 収 書兼 参 加 証 を送 付 い た します。
申込 先 ：〒565−0082大 阪 府豊 中市 新 千 里 東 町1-4一2
操 作 デモ ンス トレー シ ョン／LSCに よる染色 体 変 異 お
よび細 胞 動 態 の 解析 一 講 演 お よび機 器 に よ る解 析
受 講 料 ：3，000円 定
（地 下 鉄 御 堂 筋 線 千 里 中 央 駅 北 口 す ぐ）
佐 藤卓 朋 （
オ リンパ ス光 学 工 業 ）
員 ：30名
千 里 ライ フサ イエ ンスセ ンタ ー ビル8階
千里 ラ イ フサ イエ ンス振興 財 団（財）
技術講習会係
Te1.06-873-2001 FAX 06-873-2002
申込 締 切 ：平 成11年2月6日
（
必着 ）
申込 方 法 ：氏 名 ， 勤務 先 ， 所属 ， 役職 名 ， 所 在 地 ， 〒 ，
千 里 ラ イ フサ イエ ンス セ ミナ ー
21世
紀 に 向 け たDrug 日
時 ：平 成11年1月29日
場
所 ：千 里 ラ イ フ サ イ エ ン ス セ ン タ ー ビル5階
Dlivery Systemの
現 状 と展 望
（金 ）10：00∼17：00
細 胞 質 内Deliveryに よ る薬 物 治療 戦 略 一 遺 伝 子 治 療 ，
ワク チ ン開 発 を例 として
真 弓 忠範 （
阪 大院 薬 ）
ライ フホ ール
遺伝 子 医薬 品 の体 内動 態 と細 胞 特異 的 タ ーゲ テ ィ ング
橋 田 充 （
京大 院 薬 ）
トラ ンス ポー タ ー を利 用 した 肝 ，脳 へ の選 択 的 デ リバ リ
ー戦 略
杉 山雄 一 （
東大 院 薬 ）
薬物 トラ ンス ポ ー ター 群 の分 子認 識 ・輸 送 機構 を利 用 し
た ドラ ッグ デ リバ リー戦 略
辻
彰 （
金沢 大 薬 ）
固型 癌 の ター ゲ テ ィ ング と癌 血 管 の透過 性 ：癌 化学 療 法
に お け るバ ラ ダ イム シフ ト
前 田 浩 （
熊本大医）
実 用化 に向 けて の今 後 の放 出 制御 シス テ ム と標 的化 シ ス
テ ムの 提 案
小 川泰 亮 （
武 田 薬 品DDS研
）
参加費 （
講 演 要 旨集 含 む ）：会 員 （
大 学 ，官 公 庁 ， 主 催 ・
協 賛 団 体 会 員 ）6，000円 ， 非 会 員8，000円 ， 学 生
（地 下 鉄 御 堂 筋 線 千 里 中 央 駅 北 口 す ぐ）
3，000円
定 員 ：300名
申 込 方 法 ：氏 名 ， 勤 務 先 ， 所 属 ， 役 職 名 ， 所 在 地 ， 〒 ，
電 話 ，FAX番
号 を明 記 の う え ， 郵 便 また はFAXで
下
記 宛 に お 申 込 くだ さい 。 受 講 料 はお 申 込 後 に大 和 銀 行 ・
千 里 中 央 支 店 ・普 通 預 金No．4601085財
団 法 人 千里 ラ
イ フサ イ エ ンス振 興 財 団 口座 宛 にお振 込 くだ さ い。 な
お ， お 振 込 の 際 ， 振 込 者 名 の 前 にM2と
ご記 入 くだ さ
い 。 ご送 金 確 認 次 第 ， 領 収 書 兼 参 加 証 を 送 付 い た し ま
す。
申 込 先 ：〒565-0082大
阪 府 豊 中 市 新 千 里 東 町1-4-2
千 里 ラ イ フ サ イ エ ン ス セ ン タ ー ビ ル8階
千 里 ラ イ フ サ イ エ ン ス 振 興 財 団（財）
セ ミナ ー 係
Te1.06-873-2001 FAX 06-873-2002
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