精子形成に必須である生殖細胞間架橋のダイナミックな可視化解析

• Project/Area Number: 20J40164
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Review Section: Basic Section 42030:Animal life science-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 岩森 督子 九州大学, 農学研究院, 特別研究員(RPD)
• Project Period (FY): 2020-04-24 – 2023-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 生殖細胞間架橋 / 精子形成 / KIAA1210

Outline of Research at the Start

精子形成では生殖細胞間結合ICB、セルトリ細胞間密着結合BTB、セルトリ細胞―伸長期精細胞間の接着装置ESなど、多様な細胞間結合があり、いずれも正常な精子形成に必要不可欠であるが、詳細な機能は不明である。これらは個別に研究されているが、相互の連携なくしては精子形成を説明することは難しい。そこで、本研究では我々が同定したICBとESの両方に関連する遺伝子KIAA1210 KOマウスを用いた機能解析を核に、関連遺伝子を可視化したTGマウスを用いて、ICBの機能解明を目標にICBとESの関連性を構造的および機能的に解明する。

Outline of Annual Research Achievements

精巣特異的な細胞間結合は精子形成において重要な存在であり、欠損させると雄性不妊になる。しかし、それらの機能や異なる細胞間結合同士の関連性は不明である。そこで、本研究では（1）精巣特異的細胞間結合の一因子であり、Ectoplasmic Specialization（ES）や生殖細胞間結合Intercellular Bridge（ICB）など複数の構造体に局在するKIAA1210のノックアウトマウス（KO）を作製し、表現型や遺伝子産物の発現・局在解析を行なった。計画していた以上の実験を実施することができ、精子形成におけるKIAA1210の機能に近づくことができた。現在、論文の投稿準備中である（2）また、更なる精巣特異的細胞間結合の知見を得るために、ICBサンプルあるいは抗KIAA1210抗体を用いた免疫沈降サンプルのプロておミクス解析により、複数の新奇遺伝子を選択し、抗体及びノックアウトマウスを作製した。選択した新奇遺伝子のうち6種類の遺伝子ノックアウトマウスが作製できたが、先に報告されてしまった遺伝子を除いた3種類（TSNAXIP1、CEP112、RIBC2）のノックアウトマウスの解析を進めた。TSNAXIP1は細胞間結合との関係は未明であるものの、欠損により精子頭部の形態に以上が見られた。現在論文審査中である。一方、RIBC2は欠損させても何も異常が見られなかったが、CEPP112についてはノックアウトマウスが不妊になり、精子の頭部と尾部の結合に異常が見られた。現在論文投稿準備中である。（3）生体内での細胞間結合の関連性を可視化解析するためのマウスについてはTEX14-Neongreenがようやく作製できた。他の遺伝子についても順次作製し、解析を進める予定である。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Comparative distributions of RSBN1 and methylated histone H4 Lysine 20 in the mouse spermatogenesis (2021)
  • Author(s): Wang Youtao、Iwamori Tokuko、Kaneko Takane、Iida Hiroshi、Iwamori Naoki
  • Journal Title: PLOS ONE Volume: 16(6) Issue: 6 Pages: e0253897-e0253897
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0253897
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Effects of Calyculin a on the Motility and Protein Phosphorylation in Frozen-Thawed Bull Spermatozoa (2021)
  • Author(s): Ogata Honami、Tsukamoto Mariko、Yamashita Kenichi、Iwamori Tokuko、Takahashi Hideyuki、Kaneko Takane、Iwamori Naoki、Inai Tetsuichiro、Iida Hiroshi
  • Journal Title: Zoological Science Volume: 38 (6) Issue: 6 Pages: 531-543
  • DOI: 10.2108/zs210046
  • NAID: 210000169031
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Establishment of a novel method for the production of chimeric mouse embryos using water-in-oil droplets (2021)
  • Author(s): Imai Hiroyuki、Tsuda Soichiro、Iwamori Tokuko、Kano Kiyoshi、Kusakabe Ken Takeshi、Ono Etsuro
  • Journal Title: Experimental Animals Volume: 70 Issue: 1 Pages: 84-90
  • DOI: 10.1538/expanim.20-0060
  • NAID: 130007981740
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel localizations and interactions of intercellular bridge proteins revealed by proteomic profiling† (2020)
  • Author(s): Iwamori Tokuko、Iwamori Naoki、Matsumoto Masaki、Imai Hiroyuki、Ono Etsuro
  • Journal Title: Biology of Reproduction Volume: 0 Issue: 5 Pages: 1134-1144
  • DOI: 10.1093/biolre/ioaa017
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hyper-polyploid embryos survive after implantation in mice (2020)
  • Author(s): Imai Hiroyuki、Iwamori Tokuko、Kusakabe Ken Takeshi、Kiso Yasuo、Ono Etsuro、Kano Kiyoshi
  • Journal Title: Zygote Volume: 28 Issue: 3 Pages: 247-249
  • DOI: 10.1017/s0967199420000064
  • Peer Reviewed
• [Presentation] TEX14部分ペプチドの抗腫瘍活性 (2022)
  • Author(s): Tasrin Sultana, Tokuko Iwamori, Naoki Iwamori
  • Organizer: 第78回九州・沖縄生殖医学会
• [Presentation] 試験管内生殖細胞誘導を用いたマウス精子幹細胞の動態解析 (2022)
  • Author(s): 櫻井優輔、山村祐紀、岩森督子、岩森巨樹
  • Organizer: 第93回日本動物学会早稲田大会
• [Presentation] 精子のアクロゾーム形成に関わるTMCO2とCYPT1の解析 (2022)
  • Author(s): 濱田大夢、岩森督子、岩森巨樹、金子たかね
  • Organizer: 第93回日本動物学会早稲田大会
• [Presentation] 齧歯類精子における4回膜貫通型タンパク質MS4A5の局在解析 (2022)
  • Author(s): 金子たかね、陶霞ブン、岩森督子、岩森巨樹
  • Organizer: 第93回日本動物学会早稲田大会
• [Presentation] TEX14部分ペプチドの抗腫瘍活性 (2022)
  • Author(s): Tasrin Sultana、岩森督子、岩森巨樹
  • Organizer: 第93回日本動物学会早稲田大会
• [Presentation] JMJD3による神経幹細胞制御-脱分化が起こるかどうか (2022)
  • Author(s): 陳嘉姿、岩森督子、岩森巨樹
  • Organizer: 第93回日本動物学会早稲田大会
• [Presentation] マウス精子頭部に局在する4回膜貫通型タンパク質TSPAN13の機能解明 (2022)
  • Author(s): 福田規介、金子たかね、岩森督子、岩森巨樹
  • Organizer: 第93回日本動物学会早稲田大会
• [Presentation] Localization and functional analysis of predominant testis expressed protein TSNAXIP1 (2022)
  • Author(s): Tasrin Sultana、Tokuko Iwamori、Naoki Iwamori
  • Organizer: 第115回日本繁殖生物学会大会
• [Presentation] マウス精子頭部に局在する4回膜貫通型タンパク質TSPAN13の機能解明 (2022)
  • Author(s): 福田規介、金子たかね、岩森督子、岩森巨樹
  • Organizer: 第115回日本繁殖生物学会大会
• [Presentation] ICB局在遺伝子が液-液相分離を経て形成する非膜型オルガネラの同定 (2022)
  • Author(s): 岩森督子、加藤譲、今井啓之、小野悦郎、岩森巨樹
  • Organizer: 第115回日本繁殖生物学会大会
• [Presentation] 試験管内生殖細胞誘導を用いたマウス精子幹細胞（SSC）の動態解析 (2022)
  • Author(s): 櫻井優輔、山村祐紀、岩森督子、岩森巨樹
  • Organizer: 第115回日本繁殖生物学会大会
• [Presentation] JMJD3欠損による海馬Y染色体遺伝子の発現 (2022)
  • Author(s): 陳嘉姿、岩森督子、岩森巨樹
  • Organizer: 第115回日本繁殖生物学会大会
• [Presentation] 精子形成メカニズムにおける新規エピゲノム関連因子 (2022)
  • Author(s): 岩森督子
  • Organizer: 第115回日本繁殖生物学会大会
  • Invited
• [Presentation] 生殖細胞の異常が引き起こす血液精巣関門の構造と機能の変容 (2022)
  • Author(s): 則竹 康佑、中野 愛里、古瀬 幹夫、山下 竜幸、本家 考一、小沢 学、伊川 正人、藤原 祥高、岩森 督子、高島 誠司
  • Organizer: 第115回日本繁殖生物学会大会
• [Presentation] RSBN1による生殖細胞形成のエピジェネティック制御 (2022)
  • Author(s): 平山裕紀、岩森督子、岩森巨樹
  • Organizer: 第45回日本分子生物学会大会
• [Presentation] 初期発生過程におけるH3K27me3形成に対するJMJD3の役割 (2022)
  • Author(s): 北島光将、中島碧、岩森督子、岩森巨樹
  • Organizer: 第45回日本分子生物学会大会
• [Presentation] 精子形成におけるクロモドメインタンパク質CDYL2の役割 (2022)
  • Author(s): 吉田綾、野村穂澄、岩森督子、岩森巨樹
  • Organizer: 第45回日本分子生物学会大会
• [Presentation] 性分化に対するヒストン脱メチル化酵素UTX及びUTYの脱メチル化活性の影響 (2022)
  • Author(s): 古島波音、藤田真由、岩森督子、岩森巨樹
  • Organizer: 第45回日本分子生物学会大会
• [Presentation] マウス血液精巣関門の機能解析 (2022)
  • Author(s): 中野愛里, 岩森督子, 藤原祥高, 山下竜幸, 本家孝一, 古瀬幹夫, 高島誠司
  • Organizer: 日本再生医療学会
• [Presentation] TEX14 部分ペプチドの抗腫瘍活性 (2022)
  • Author(s): Sultana Tasrin，岩森 督子，岩森 巨樹
  • Organizer: 九州・沖縄生殖医学会
• [Presentation] 精子のアクロゾーム形成に関わるTMCO2とCYPT1の解析 (2021)
  • Author(s): 濱田大夢，飯田弘，岩森巨樹，岩森督子，金子たかね
  • Organizer: 三学会（九州沖縄植物学会・日本動物学会九州支部・日本生態学会九州地区会）
• [Presentation] 精子のアクロゾーム形成に関わるTMCO2とCYPT1の解析 (2021)
  • Author(s): 金子たかね，濱田大夢，餅田泉，藤沙織，田中宏光，岩森巨樹，岩森督子，飯田弘
  • Organizer: 日本動物学会
• [Presentation] 生殖細胞特異的糖脂質セミノリピドによる血液精巣関門制御と合胞体形成への関与 (2021)
  • Author(s): 中野 愛里，岩森 督子，高島 誠司
  • Organizer: 日本生殖医学会
• [Presentation] セミノリピド欠損マウスにおける雌性不妊および胆嚢拡張症解析 (2021)
  • Author(s): 中野愛里，上村麻実, 金井克晃, 藤原祥高, 岩森督子, 藤本空, 根岸淳, 保地眞一, 高島誠司
  • Organizer: 日本分子生物学会
• [Presentation] ドロプレットジェネレーターを用いた新規キメラマウス胚作出法の確立 (2020)
  • Author(s): 今井啓之, 津田宗一郎, 岩森督子, 松屋純人, 加納聖, 日下部健, 小野悦郎
  • Organizer: 第163回日本獣医学会学術集会