| Project/Area Number |
22K05949
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 42010:Animal production science-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
水島 秀成 北海道大学, 理学研究院, 助教 (20515382)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | ウズラ / 始原生殖細胞 / 生殖細胞系譜 / 性分化 |
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| Outline of Research at the Start |
ウズラの始原生殖細胞に発現する幹細胞マーカーにおいて、雄に特異なバリアントが存在することがわかってきた。これらのバリアントタンパク質の発現は性的未分化胚の始原生殖細胞においても認められることから、始原生殖細胞の出現時において既に雄に特異な遺伝子発現・翻訳制御機構が存在することが予想される。本研究では、ウズラ始原生殖細胞の出現時に焦点を当てて、幹細胞マーカーの雌雄発現制御に関わる分子を網羅的に解析することを目的とする。また得られた知見を利用した遺伝子発現改変始原生殖細胞の配偶子分化能を査定する研究へと展開する計画である。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ウズラにおける生殖細胞系列の分化は極めて早く、卵割期の初期に始原生殖細胞（Primordial Germ Cells；PGC）の出現が認められる。また本年度に実施した卵割期後期PGCの毒性試験から雌雄PGCの薬物応答に明確な差異が確認されただけでなく、雌雄PGCにおいて異なる複数のタンパク質発現誘導が検出されたため、雌雄PGCの分化時において異なるエピジェネティック機構の存在が示唆された。さらに雌雄共通に発現するタンパク質の数種においても性に特異なバリアントが存在することも突き止めた。本年度では、後者の1つであるRNA結合タンパク質のバリアントの機能および性特異的な翻訳制御機能を解明する研究を実施した。
cDNAクローニングの結果から、複数のバリアントは選択的エキソンスキップに起因していることが分かった。また雌雄で同型のエキソンスキップバリアントであるにも関わらず、3’-UTRの配列長は雄に比べて雌の方が約100 bp長いことが判明した。また雌PGCにおけるエキソンスキップバリアント型のタンパク質発現は雄のそれに比べて有意に低いことから、雌に特異な100 bpには翻訳抑制に関与する配列が含まれていることが示唆された。さらにその100 bpに結合するRNA結合タンパク質を同定することに成功を収めるとともに、ゲルシフトアッセイによるRNA結合能、そして雌PGCに特異な発現様式も確認することができた。一方雄PGCでは、エキソンスキップバリアントと選択的スプライシングを受けない野生型の2つのタンパク質を発現しているが、双方に結合能があることから、野生型タンパク質の機能をエキソンスキップバリアントが抑制している可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
薬理学的、分子生物学的手法を用いて、初期雌雄PGCにおける明確な発現分子の差異を確認することができただけでなく、その差異を特徴付ける分子群を特定することができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
未だ確立されていないウズラPGCの単離技術を確立する計画である。また遺伝子導入あるいはゲノム編集を施した単離PGCをレシピエント胚に移植し、生殖細胞分化の動体を確認する予定である。
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