【目的】ミトコンドリア内膜に存在する呼吸鎖複合体IV（シトクロムcオキシダーゼ：COX）は電子伝達系の終末酵素である。COXは機能分化した体細胞において詳しい機能解析は行われているが，卵子や初期胚における研究はほとんど進んでいない。本研究では，マウスの初期発生におけるCOXの役割を調べるために，未受精卵子から器官形成期までの初期発生におけるCOX mRNA発現とミトコンドリア呼吸機能を解析した。【方法】ICR系雌マウスからMII期卵母細胞，1細胞期〜8細胞期胚，桑実胚，胚盤胞および胎生8.5日胚（E8.5）を回収した。各発生ステージにおいて，COXを構成する全13サブユニットのmRNAをRT-PCRにより解析した。また，卵母細胞および胚において（1）酸素消費量，（2）活性型ミトコンドリアの局在と相対膜電位，（3）ATP含量を解析した。【結果】ミトコンドリアゲノム由来のCOX1，COX2およびCOX3のmRNAは，全ての発生ステージの卵母細胞および胚において検出された。一方，核ゲノム由来COXの mRNAは，MII期の卵母細胞ではCOX6a，COX7bおよびCOX7cを除く7サブユニットのmRNAが検出されたが，1細胞期から8細胞期の胚においてこれら7サブユニットのmRNAは著しく発現量が低下した。桑実胚および胚盤胞ではCOX7cを除く9サブユニットのmRNAが検出され，E8.5では核ゲノムにコードされる全サブユニットのmRNAが検出された。この核ゲノムCOX mRNAの増加は，酸素消費量の増加とミトコンドリア膜電位活性の上昇と一致した。本研究では，未受精卵子から器官形成期胚に至るマウス初期発生におけるCOX mRNAの発現パターンの解析に初めて成功した。ミトコンドリアゲノムと核ゲノムのCOX mRNAはそれぞれ異なる発現パターンを示し，ミトコンドリア呼吸機能の亢進に核ゲノムCOXサブユニットが重要な役割を果たしていることが示唆された。
