Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
哺乳動物で多産のマウスは、Ｙ字型の双角子宮を持っており、20個近い受精卵が等間隔で着床できる。着床した胚は一つずつ、子宮から分泌される細胞外マトリクスを素材とする特殊な構造である脱落膜に覆われて発生する。しかし、多数の胚が子宮内の限られたスペースで等間隔で整列し、お互いに干渉することなく、整然と一定方向に発生する仕組みは明らかでない。そこで、本課題では、胚の形態形成の場となっている細胞外マトリクスが充填された脱落膜に焦点を当て、子宮筋収縮による脱落膜の形成機構並びに胚の形態に及ぼす脱落膜の力学的役割について解析する。これらにより、マウスの多産を可能にする子宮内メカニズムを解明する。
マウスは、20個近い受精卵が等間隔で着床できる。着床した胚は一つずつ、子宮側から分泌される細胞外マトリクス（ECM）を素材とする特殊な構造である脱落膜に覆われて発生する。しかし、多数の胚が子宮内の限られたスペースで等間隔で整列し、お互いに干渉することなく、整然と一定方向に発生する仕組みは明らかでない。脱落膜は、着床後1日から2日以内に子宮内に輸送された胚の数だけその周りに形成される。その間、ラミニン、コラーゲンなどのECMが分泌されるとともに、様々な分解酵素(MMP)が活性化されることでECMのリモデリングが起こる。そこで、今年度は、脱落膜で発現するECM関連分子について発現解析を行った。発現解析は、mRNA及びタンパク質レベルでin situ hybridization法と免疫抗体染色法を用いて解析した。その結果、脱落膜の中でも胚近傍でコラーゲンタンパク質が発現し、離れた領域でラミニンタンパク質が発現していた。また、ECM分解酵素である MMPや分解酵素の抑制分子であるTIMPは、ラミニンとコラーゲン分子の発現ドメインに近接して発現していた。また、主要なECM構成分子であるLama遺伝子座には、融合タンパク質として蛍光蛋白質をノックインし、Col4遺伝子座には、融合せずに蛍光蛋白質をノックインした遺伝子改変マウスをそれぞれゲノム編集法を用いて作製した。実際両遺伝子のヘテロ変異胚において、ノックインされた蛍光タンパク質の発現を共焦点レーザー顕微鏡を用いて確認した。結果、変異体胚では、内在性のLaminin, collagen遺伝子産物と同様な発現パターンを示していた。
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results, Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results, Invited: 3 results) Remarks (2 results)
Communications Biology
Volume: 378 Issue: 1 Pages: 1-18
10.1038/s42003-022-03254-7
Philos Trans R. Soc Lond B Biol Sci.
Volume: 377 Issue: 1865 Pages: 20210257-20210257
10.1098/rstb.2021.0257
BMC Biology
Volume: 20 Issue: 1 Pages: 01251-0
10.1186/s12915-022-01251-0
https://www.wch.opho.jp/research/embryology
https://www.wch.opho.jp/research/index.html
