哺乳類の卵巣の自然発症的な雄性化の分子基盤

• Project Area: Molecular mechanisms for establishment of sex differences.
• Project/Area Number: 23132504
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 金井 克晃 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (30260326)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥19,500,000 (Direct Cost: ¥15,000,000、Indirect Cost: ¥4,500,000); Fiscal Year 2012: ¥9,750,000 (Direct Cost: ¥7,500,000、Indirect Cost: ¥2,250,000); Fiscal Year 2011: ¥9,750,000 (Direct Cost: ¥7,500,000、Indirect Cost: ¥2,250,000)
• Keywords: SRY / SOX9 / 卵巣 / 性転換 / マウス

Outline of Annual Research Achievements

申請者らは、マウス胎齢13.0日(E13.0)のXX卵巣を父性環境下で発生させた場合、移植後10日目以降から、鳥類、魚類に類似した順で精巣化因子の発現が開始し、自然発症的なXX精巣化が進行することを見出した(父性環境下= AMH/精巣形成 = DMRT1 = SOX9)。昨年度の課題により、父性環境下でのXX精巣化における既存の卵巣化遺伝子群（FOXL2, DAX1等）の発現変化をリアルタイムRT-PCR法により解析した結果(移植前のE13.0卵巣、移植後4,7,10日後)，FOXL2以外の幾つかの卵巣化遺伝子の発現が未分化期のレベルまで有意に低下している事が明らかとなった。そこで本年度は、この父性環境下によるXX精巣化での網羅的なトランスクリプトーム解析を行い、XY精巣化のカスケードとの共通で、かつ支持細胞系譜で性特異的に発現変化する遺伝子群を同定した。その結果、父性環境下によるXX精巣化誘導において、E12.5 XY,XX支持細胞での各々約1/3の精巣，卵巣特異的遺伝子が、移植後14-18日目までに雌雄逆転することが判明した。その概要は、移植初期ではSRY依存的なSOX9誘導能（性的未分化性）の再獲得に伴い、DAX1などの転写因子を含む398個の卵巣化（E12.5 XX顆粒膜細胞特異的な）遺伝子の発現が減少し、引き続き、SOX9発現が誘導される移植18日までにE12.5XYセルトリ細胞と共通した619個の精巣遺伝子が発現上昇することが明らかとなった。以上の成果は，父性環境下での自然発症的なXX精巣化の分子基盤の役者を全て捉えることが可能となり、今度、これらの個々の性分化関連遺伝子の発現プロファイル解析を行うことにより、自然発症的なXX精巣化の分子基盤の全貌解明に繋がる。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Heterogeneity in sexual bipotentiality and plasticity of granulosa cells in developing mouse ovaries. (2013)
  • Author(s): Harikae K, et. al.
  • Journal Title: J Cell Sci. Volume: 126(Pt 13) Pages: 2834-2844
  • DOI: 10.1242/jcs.122663
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] gonadogenesis in mammals: Significance of long and narrow gonadal struc (2013)
  • Author(s): Harikae K, Miura K, Kanai Y.
  • Journal Title: Developmental Dynamics Volume: (印刷中) Issue: 4 Pages: 2426-2435
  • DOI: 10.1002/dvdy.23872
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Evidence for Almost Complete Sex-reversal in Bovine Freemartin Gonads: Formation of Seminiferous Tubule-like Structures and Transdifferentiation into Typical Testicular Cell Types (2012)
  • Author(s): Harikae K et al.
  • Journal Title: Journal of Reproduction and Development Volume: 58 Issue: 6 Pages: 654-660
  • DOI: 10.1262/jrd.2012-070
  • NAID: 10031146928
  • ISSN: 0916-8818, 1348-4400
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dynamics of GFR α 1-positive spermatogonia at the early stages ofcolonization in the recipient testes of W/Wν male mice. (2012)
  • Author(s): 永井遼平
  • Journal Title: Developmental Dynamics Volume: 241 Issue: 8 Pages: 1374-1384
  • DOI: 10.1002/dvdy.23824
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cbx2, a polycomb group gene, is required for Sry gene expression in mice. (2012)
  • Author(s): Katoh-Fukui Y, Miyabayashi K, Komatsu T, Owaki A, Baba T., Shima, Y, Kidokoro T, Kanai Y, Schedl A, Wilhelm D, Koopman P, Okuno Y, Morohashi K.
  • Journal Title: Endocrinology Volume: 153(2) Issue: 2 Pages: 913-924
  • DOI: 10.1210/en.2011-1055
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cyclical and patch-like GDNF distribution along the basal surface of sertoli cells in mouse and hamster testes. (2011)
  • Author(s): T. Sato, Y. Aiyama, M. Ishii-Inagaki, K. Hara, N. Tsunekawa, K. Harikae, M. Uemura-Kamata, M. Shinomura, X. B. Zhu, S. Maeda, et al.
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 6 Issue: 12 Pages: e28367-e28367
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0028367
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sox17-dependent gene expression and early heart and gut development in Sox17-deficient mouse embryos. (2011)
  • Author(s): Pfister S, Jones VJ, Power M, Truisi GL, Khoo PL, Steiner KA, Kanai-Azuma M, Kanai Y, Tam PP, Loebel DA.
  • Journal Title: Int J Dev Biol. Volume: 55(1) Issue: 1 Pages: 45-58
  • DOI: 10.1387/ijdb.103158sp
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Spatiotemporal changes in sexual bipotentiality and plasticity of granulosa cells in developing mouse ovaries. (2012)
  • Author(s): Yoshiakira Kanai
  • Organizer: The 6th International Symposium on Vertebrate Sex Determination (organized by Val Lance et al.)
  • Place of Presentation: Hawaii, USA.
  • Year and Date: 2012-04-23
  • Invited
• [Presentation] Heterogeneity in Sexual Bipotentiality and Plasticity of Granulosa Cells in Mouse Ovaries (2011)
  • Author(s): Yoshiakira Kanai
  • Organizer: The 3^<rd> SOX Meeting (organized by Wegner)
  • Place of Presentation: Grainau, Germany(招待講演)
• [Book] 細胞工学 2月号 特集：性決定分化の制御システム (2013)
  • Author(s): 篠村麻衣 et al.（分担）
  • Total Pages: 248
  • Publisher: 秀潤社
• [Book] 繁殖生物学 (2013)
  • Author(s): 金井克晃
  • Publisher: インターズー
• [Book] 生物機能モデルと新しいリソース,リサーチツール;seriesモデル動物利用マニュアル (2011)
  • Author(s): 分担金井克晃
  • Total Pages: 671
  • Publisher: エル・アイ・シー
• [Remarks] 研究紹介・マウス生殖細胞／生殖腺の発生、性分化および精子発生の分子機構の解明
  • URL: http://www.vm.a.u-tokyo.ac.jp/kaibo/seibunnka.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.vm.a.u-tokyo.ac.jp/kaibo/seibunnka.html