哺乳類卵の受精・胚発生を制御する亜鉛シグナルの機能解明
| Project/Area Number |
23K21283
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| Project/Area Number (Other) |
21H02384 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 42030:Animal life science-related
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| Research Institution | Azabu University |
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Principal Investigator |
伊藤 潤哉 麻布大学, 獣医学部, 教授 (30454143)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
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| Keywords | 受精 |
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| Outline of Research at the Start |
申請者はこれまで栄養素の一つである亜鉛イオンの生殖機能における役割について研究を行ってきた．その中で亜鉛イオンの輸送を制御する亜鉛トランスポーターが，雌雄生殖細胞(精子・卵)の機能維持に必須な役割を持つことを明らかにしつつある．本研究では亜鉛トランスポーター遺伝子改変マウスを用いることで，生殖ライフスパンを通じた生殖細胞の維持における亜鉛イオン依存シグナルの寄与を分子レベルで明らかにする．本研究から得られる知見は，マウスのみならず畜産分野で低受胎率が起こっているウシや不妊症が加速しているヒトなど多くの哺乳類の生殖QOL向上に寄与すると考えられる．
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| Outline of Annual Research Achievements |
体外受精に代表される生殖技術の開発により，実験動物や家畜の受精卵(胚)を効率的に体外で作製することが可能となった．それらの技術の一部はヒトの生殖医療においても用いられている．しかし，体外で生産された胚の発生能は，体内由来のものに比べて低い．その理由として卵の体外成熟および受精技術が，体内での現象を再現できていないことが考えられる．本研究では，卵の成熟や受精に重要な役割をもつと考えられる亜鉛シグナルに着目し，亜鉛イオンの輸送を制御する亜鉛トランスポーター遺伝子改変マウスを用いることで『亜鉛イオン依存的な哺乳類卵成熟・受精メカニズムを分子レベルで明らかにする』ことである．またその知見を応用し，『個体への高い発生能をもつ哺乳類卵・胚の体外生産法に応用する』ことである．
前年度の研究で，マウス卵において高い発現が認められた亜鉛トランスポーター遺伝子について，卵子特異的な遺伝子欠損(cKO)マウスを作製し，解析を行った．その結果，cKO雌マウスは妊孕性が対照区と比較して著しく低下すること，また排卵卵子数および体外受精後の受精率は対照区と比較して同等なものの，胚発生率が著しく低下することが明らかとなった．さらにcKOマウス卵をFluozin3-AMで染色したところ，対照区の卵と比べ著しく蛍光強度が低下していた．以上のことから，マウス卵において亜鉛トランスポーターを介した亜鉛イオンの流入が起こること，また蓄積された亜鉛イオンは受精後の胚発生に重要な役割をもつことが明らかとなった．
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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
卵特異的亜鉛トランスポーター遺伝子欠損マウス(cKO)の作製に成功し、またその解析についても順調にすすんでいる。実際にcKOマウスでは様々な表現型が認められており、マウス卵における亜鉛トランスポーター遺伝子の重要性が明らかになりつつあることからこのような評価とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、cKOマウスの解析を進めるとともに他の亜鉛トランスポーター遺伝子欠損マウスも作製・解析することで、哺乳類の受精・胚発生時における亜鉛シグナルの全容解明を目指す。
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Report
(2 results)
Research Products
(9 results)
