胎生期の卵母細胞シスト構造の生物学的意義の解明

• Project/Area Number: 23K14195
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 44020:Developmental biology-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 内藤 優希 大阪大学, 大学院医学系研究科, 特任研究員(常勤) (20962723)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2024: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 生殖細胞 / ライブイメージング / 生殖細胞シスト

Outline of Research at the Start

哺乳類の卵細胞系列の発生過程では、胎生期の特定の時期に全体の約2/3の卵母細胞が細胞死により失われる。本研究は、卵母細胞の生死の運命決定機構、また卵母細胞シストという特徴的な構造の生物学的意義に迫る。生殖細胞の体外誘導系を用いて、卵母細胞シストの形成から崩壊までの一連の現象をライブイメージングにより観察する系を確立する。またシスト構造を障害させてシスト構造内の物質輸送動態を正確に評価する。体外誘導系とライブイメージングシステム、そして光励起性タンパク質という技術を組み合わせることで、卵母細胞の運命決定の分子基盤、そしてシスト構造の意義を解明する。

Outline of Annual Research Achievements

哺乳類の卵細胞系列の発生過程では、胎生期の特定の時期に全体の約2/3の卵母細胞が細胞死により失われる。本研究は、卵母細胞の生死の運命決定機構、また卵母細胞シストという特徴的な構造の生物学的意義に迫る。生殖細胞の体外誘導系を用いて、卵母細胞シストの形成から崩壊までの一連の現象をライブイメージングにより観察する系を確立することを目指した。またシスト構造を障害させてシスト構造内の物質輸送動態を正確に評価するとともに、体外誘導系とライブイメージングシステム、そして光励起性タンパク質という技術を組み合わせることで、卵母細胞の運命決定の分子基盤、そしてシスト構造の意義を解明することを目的とした。
本研究課題の遂行により、多能性幹細胞を起点とした卵母細胞シストの体外誘導系を用いることで、卵母細胞シストが崩壊し、卵母細胞ごとの生死の運命が分かれる一連の過程を生細胞の状態で観察することが可能となった。従来の培養法を改良し、卵母細胞の発育を担保すると同時に共焦点顕微鏡による観察が可能な培養法を確立した。また、オルガネラの挙動をライブイメージングにより追跡するために、各オルガネラレポーターES細胞を樹立した。このES細胞由来の卵母細胞を観察し、卵母細胞シスト内でオルガネラがどのような挙動を示すのかが観察可能となった。遺伝子編集によるシスト構造の障害と、光励起性タンパク質による評価については今後の検討が必要である。