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ゲノム編集ES細胞を用いた1世代個体解析法の開発と性染色体機能解析への応用

Research Project

Project/Area Number 17J09669
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Laboratory animal science
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

松村 貴史  大阪大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords男性不妊 / ゲノム編集 / CRISPR/Cas9 / ES細胞 / 遺伝子改変マウス / 有性生殖細胞
Outline of Annual Research Achievements

本研究においては、CRISPR/Cas9システムを用いて、精子形成における遺伝子の機能を迅速に解析するシステムを開発し、性染色体遺伝子もしくはゲノム領域の機能を解析した。具体的には、緑色蛍光を発するES細胞にCRISPR/Cas9システムを用いて目的変異を導入し、キメラマウス精巣で変異生殖細胞の精子形成を緑色蛍光により観察した。X染色体では、KOマウスが胎生致死となる1遺伝子を含む6遺伝子について、前年度にESキメラマウスの精子形成に異常がないことを確認した。本年度は、胎生致死を示す1遺伝子を除く5遺伝子について、ESキメラマウスから変異アレルが伝わった次世代のKOマウスで、精子形成を再度観察し、これら遺伝子が精子形成には必須ではないことを明らかにした。これらの成果は現在学術雑誌に投稿中である。また、Y染色体については、男性不妊の原因と考えられている領域について、領域内遺伝子のKOマウスの作製と解析に加え、領域のほぼ全長を欠損したY染色体を持つESキメラマウスの解析を行い、この領域がマウスにおいては正常な精子形成に必須ではないことを明らかにした。本研究で確立した1世代個体解析法は個体レベルでの表現型解析に費やす時間を短縮し、致死性遺伝子の機能を解析できる。また、この手法を用いて得られた知見は男性不妊のメカニズム解明に有用である。以上の結果はまとめて国内の学会で発表し、Y染色体遺伝子の解析結果をまとめ筆頭著者として学術雑誌に発表した。また不妊因子領域の欠損マウスの解析結果については現在学術雑誌に投稿準備中である。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] An azoospermic factor gene, <i>Ddx3y</i> and its paralog, <i>Ddx3x</i> are dispensable in germ cells for male fertility2019

    • Author(s)
      MATSUMURA Takafumi、ENDO Tsutomu、ISOTANI Ayako、OGAWA Masaki、IKAWA Masahito
    • Journal Title

      Journal of Reproduction and Development

      Volume: 65 Issue: 2 Pages: 121-128

    • DOI

      10.1262/jrd.2018-145

    • NAID

      130007630965

    • ISSN
      0916-8818, 1348-4400
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Seminal vesicle secretory protein 7, PATE4, is not required for sperm function but for copulatory plug formation to ensure fecundity.2019

    • Author(s)
      Noda T, Fujihara Y, Matsumura T, Oura S, Kobayashi S, Ikawa M.
    • Journal Title

      Biology of reproduction

      Volume: 印刷中 Issue: 4 Pages: 1035-1045

    • DOI

      10.1093/biolre/ioy247

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Chimeric analysis with newly established EGFP/DsRed2-tagged ES cells identify HYDIN as essential for spermiogenesis in mice2019

    • Author(s)
      Oura Seiya、Miyata Haruhiko、Noda Taichi、Shimada Keisuke、Matsumura Takafumi、Morohoshi Akane、Isotani Ayako、Ikawa Masahito
    • Journal Title

      Experimental Animals

      Volume: 68 Issue: 1 Pages: 25-34

    • DOI

      10.1538/expanim.18-0071

    • NAID

      130007604401

    • ISSN
      0007-5124, 1341-1357, 1881-7122
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] RSPH6A is required for sperm flagellum formation and male fertility in mice2018

    • Author(s)
      Abbasi Ferheen、Miyata Haruhiko、Shimada Keisuke、Morohoshi Akane、Nozawa Kaori、Matsumura Takafumi、Xu Zoulan、Pratiwi Putri、Ikawa Masahito
    • Journal Title

      Journal of Cell Science

      Volume: 131 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1242/jcs.221648

    • NAID

      120006957445

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A delayed sperm penetration of cumulus layers by disruption of acrosin gene in rats.2017

    • Author(s)
      Isotani A, Matsumura T, Ogawa M, Tanaka T, Yamagata K, Ikawa M, Okabe M.
    • Journal Title

      Biology of Reproduction

      Volume: 97 Pages: 61-68

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ヒト雄性不妊に関わるY染色体遺伝子の機能解析2018

    • Author(s)
      松村貴史
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Functional Analysis of Spermatogenesis in the Y Chromosome Azoospermia Factor Region in Mice.2017

    • Author(s)
      Takafumi Matsumura
    • Organizer
      50th Annual Meeting of the Society for the Study of Reproduction
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 4th World Congress of Reproductive Biology (WCRB 2017)2017

    • Author(s)
      Takafumi Matsumura
    • Organizer
      Functional analysis of the Y chromosome gene
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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