受精・発生を支える精子細胞特異的に発現する遺伝子の欠失マウスの解析

• Project Area: The germline: its developmental cycle and epigenome network
• Project/Area Number: 21028023
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Nagasaki International University
• Principal Investigator: 田中 宏光 長崎国際大学, 薬学部, 准教授 (10263310)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 和田 守正 長崎国際大学, 薬学部, 教授 (20220965) ; 藤本 京子 長崎国際大学, 薬学部, 助教 (50435137)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥6,400,000 (Direct Cost: ¥6,400,000); Fiscal Year 2010: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000); Fiscal Year 2009: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
• Keywords: 精巣 / 精子 / 生殖細胞 / 分化・発生 / 遺伝子 / 蛋白質 / 特異的 / 幹細胞 / マウス / 遺伝子破壞

Research Abstract

生殖酬胞の特質を理解するために、生殖細胞特異的遺伝子群のクローニングと解析を行い、さらに、それら遺伝子の遺伝子欠失マウスを作成しその解析から生殖細胞の特質に迫ることを目的に研究を進めてきた。
本研究では、私たちが独自に解析を進めてきたOAZ-t遺伝子とその遺伝子欠失マウスの精子について詳細な解析を進めた。OAZ-t遺伝子欠失マウスの精子は、射出後、頭部と尾部に分断され、それぞれは活性を維持している。べん毛を持たないOAZ-t遺伝子欠失マウスの精子が、メスの子宮及び輸卵管に到達できるのかを調べるために、OAZ-t遺伝子欠失マウスを先体にGFPが発現し、精子ミトコンドリアにRFPがそれぞれ特異的に発現するマウスと掛け合わせた。これにより得られた頭部と尾部が分断され、かつ先体が緑でべん毛が赤の精子が輸卵管に存在するか蛍光顕微鏡で観察を行っている。
また、私たちが独自に解析を進めてきたt-actin1、t-actin2、Haspin、Haprinの遺伝子欠失マウスの作製を終えた。現在これらマウスのフェノタイプの解析を進めている。その中でもHaprin欠失マウス精子は、自然交配では妊孕性があるにもかかわらず、IVFでは受精でできないことが明らかになった。私たちは、この精子のIVFでの妊孕性を回復させる生体分子を同定した。
これら精子細胞特異的遺伝子の欠失マウスの解析により受精とその後の胚発生における精子タンパク質の役割が明らかになるものと考えている。

Research Products

• [Journal Article] Mice lacking Ran binding protein 1 are viable and show male infertility. (2011)
  • Author(s): Nagai M, 他7名
  • Journal Title: FEBS Lett. Volume: 585 Pages: 791-796
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] OAZ-t/OAZ3 is essential for rigid connection of sperm tails to heads in mouse (2009)
  • Author(s): 田中宏光, 他11名
  • Journal Title: PLoS Genet. 3
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Unique expression of encoding an acrosomal protein(ACPINI)and salivary-specific protein(SAGSINI)alternatively translated from two open reading frames on Acpinl mRNA. (2009)
  • Author(s): 田中宏光, 他10名
  • Journal Title: Int.J.Urol. 16
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Single Nucleotide Polymorphisms in PRDM9(MEISETZ)in Patients with Nonobstructive Azoospermia (2009)
  • Author(s): 田中宏光, 他8名
  • Journal Title: J.Androl. 30 Pages: 426-431
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 11^<th> International Symposium on SPERMATOLOGY/Analysis of the sperm tail and head in OAZ-t deficient mouse (2010)
  • Author(s): 田中宏光、岡部勝
  • Organizer: 沖縄/11^<th> International Symposium on SPERMATOLOGY
  • Place of Presentation: 沖縄
• [Presentation] Analysis of haprin deficient mouse and its sperm activity (2010)
  • Author(s): 田中宏光、岡部勝
  • Organizer: International Symposium on "Epigenome Network, Development and Reprogramming of Germ Cells
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] Analysis of sperm ability to reach female oviduct in OAZ-t deficient mouse labeled green acrosome and red mitochondria (2010)
  • Author(s): 田中宏光, 他4名
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸市
• [Presentation] ポリアミンの生合成を制御するOAZ-tは精子頭部と尾部の結合に必須である
  • Author(s): 田中宏光
  • Organizer: 特定領域研究「生殖系列の世代サイクルとエピゲノムネットワーク」公開シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京品川
• [Remarks]
  • URL: http://www.geocities.jp/magical_yellow_boots/
• [Remarks]
  • URL: http://www.niu.ac.jp/~pharml/lab/molecular_biology/gencho08.html