広報活動

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2009年11月17日

独立行政法人 理化学研究所
独立行政法人科学技術振興機構

魚の胚発生における増殖と分化のパターンが生きたまま丸見え

-ゼブラフィッシュで機能する蛍光性細胞周期の可視化プローブzFucciの開発-

zFucci形質転換ゼブラフィッシュ“Cecyil”全身の共焦点レーザー走査顕微鏡イメージング画像

細胞は分裂を繰り返し増殖します。この生命の営みの根幹となっている現象を、個体が生きたままリアルタイムで正確に観察することは、生命科学者にとって大きな課題となっています。下村脩博士が、クラゲから緑色蛍光タンパク質を発見した成果で2008年ノーベル化学賞を受賞したことが示すように、蛍光タンパク質は、さまざまな生命現象の解明に不可欠な存在となっています。新たな蛍光タンパク質の発見が続き、病態やがんの治療効果などの可視化が可能になってきましたが、生きた個体を丸ごと観察することは困難です。

脳科学総合研究センター細胞機能探索技術開発チームは、科学技術振興機構のプロジェクトチームと協力し、生物種に共通する細胞周期依存的タンパク質の分解機構を基に、魚類動物の細胞周期の進行を可視化する蛍光プローブ「zFucci」を開発しました。さらに、 zFucciを全身に発現する形質転換ゼブラフィッシュ「Cecyil」の作製に成功しました。

研究グループは2008年に、異なる色の蛍光タンパク質で標識化した蛍光プローブ「Fucci」を開発し、このFucciを全身で発現する形質転換マウスを作製、細胞周期の時空間パターンを観察することに成功しています。このFucciを活用し、形質転換ゼブラフィッシュの作製に挑みましたが、分解機構が一部で異なっており、ほ乳類とほかの生物種の違いを知ることになりました。

この違いを分析し、プローブを検討した結果、ゼブラフィッシュでもG1期にオレンジ、 S/G2/M期に緑色を発するプローブ「zFucci」を開発できました。 形質転換ゼブラフィッシュ「Cecyil」を作製し、共焦点レーザー顕微鏡などを使い細胞周期進行を観察した結果、脊索の分化に伴って頭部から尾部に伝播する2つの細胞周期遷移の波を初めて観察することに成功しました。この技術がほかの生物にも応用されると、生命の謎解きの新たなツールになると期待されます。

理化学研究所
脳科学総合研究センター 細胞機能探索技術開発研究チーム
チームリーダー 宮脇 敦史(みやわき あつし)
Fax: 048-467-5924