サイクリン B タンパク質は、淡水海老とミトンガニの卵子の減数分裂成熟期に発現量が増加し、核内に再配置されます

Cyclin B protein undergoes increased expression and nuclear relocation during oocyte meiotic maturation of the freshwater prawn Macrobrachium rosenbergii and the Chinese mitten crab Eriocheir sinensis.

• Haiyang Feng
• Yao-Ting Dong
• Xue Liu
• Gao-Feng Qiu Writing-Review
• Editing

抄録

サイクリンBは、その触媒パートナーであるCdc2キナーゼと結合してM相促進因子（MPF）を形成することにより、調節タンパク質として機能し、卵子の減数分裂成熟に中心的な役割を果たしている。この分子イベントを解明するために、我々はエビの卵巣からサイクリン B の cDNA をクローニングし、卵子成熟期の空間-時間的な発現パターンをカニの Eriocheir sinensis の発現パターンと比較した。エビのサイクリンB cDNAは、予測分子量45.16 kDaの398アミノ酸タンパク質をコードしていた。ウエスタンブロットによるサイクリンBタンパク質の免疫検出の結果、エビの卵巣では後期硝子体形成期（lVt）と生殖小胞破壊期（GVBD）の両方の段階で約53kDaの標的バンドが存在するのに対し、カニの卵巣では41kDaのバンドが存在することがわかった。サイクリンBタンパク質の発現が変化したことから、新たに合成されたサイクリンBタンパク質がエビとカニの両方でGVBDに必要であることが示唆された。免疫組織化学的解析の結果、エビとカニの両方のサイクリンBタンパク質は、前卵子発生期の卵母細胞に局在し、卵巣形成期には生殖小胞に移動し、M期には減数分裂期の紡錘体に局在することが明らかになりました。これらの類似した挙動から、エビやカニのサイクリンBタンパク質はCdc2キナーゼに関連して、GVBDの誘導や減数分裂期の紡錘体形成を制御するために保存された役割を持っていることが示唆された。また、卵巣成熟期におけるサイクリンBタンパク質の発現パターンが類似していることから、MPF活性化の分子機構がエビとカニの間で同一である可能性が示唆された。

Cyclin B functions as a regulatory protein through association with its catalytic partner Cdc2 kinase forming M-phase promoting factor (MPF), which plays a central role in the meiotic maturation of oocyte. To gain insight into the molecular events, we here cloned a cyclin B cDNA from the ovary of the prawn Macrobrachium rosenbergii and compared its spatial-temporal expression patterns during oocyte maturation with those of crab Eriocheir sinensis. The prawn cyclin B cDNA encodes a 398 amino acid protein with predicted molecular weight of 45.16 kDa. Immunodetection of cyclin B protein by Western blot showed that a target band of approximately 53 kDa protein in the prawn ovaries at both late vitellogenesis (lVt) and germinal vesicle breakdown (GVBD) stages, whereas a 41 kDa band was present in the crab ovaries. Cyclin B protein expression changes indicating that the newly synthesis of cyclin B proteins could be required for GVBD in both prawn and crab. Immunohistochemical analysis revealed that both the prawn and crab cyclin B proteins, were localized in the ooplasm of previtellogenic oocytes, then relocated into germinal vesicle at vitellogenesis stage and localized on meiotic spindle at M phase. These similar behaviors suggested that the prawn and the crab cyclin B proteins associated with Cdc2 kinase have conserved roles in inducing GVBD and regulating the formation of meiotic spindle. The similar expression patterns of the cyclin B proteins during oocyte maturation implicated that the molecular mechanisms for MPF activation could be identical between the prawn and the crab.

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