異種間キメラ動物を利用してミクロからマクロに至る秩序形成の仕組みを探る

• Project Area: From molecules, cells to organs : trans-hierarchical logic for higher-order pattern and structures
• Project/Area Number: 25127709
• 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: Osaka University
• Principal Investigator: 岡部 勝 大阪大学, 微生物病研究所, 特任研究員 (常勤) (30089875)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000); Fiscal Year 2014: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2013: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
• Keywords: マウス / ラット / キメラ / 異種キメラ / 臓器の形 / 臓器の大きさ / 秩序形成

Outline of Annual Research Achievements

我々は、胚盤胞にES細胞を注入した後に偽妊娠の雌に移植することによりマウスとラットのキメラ動物が生まれることを示した。これまでの観察ではキメラ動物は外見上マウスとラットの中間ではなく胚盤胞を提供した種に類似し、あたかもES細胞が別の種の細胞や組織として振る舞うことを認めた。マウスとラットは大きさが異なるにも関わらず、キメラを作製すると極めて調和のとれた個体を形成する。また興味あることに個体の大きさはマウス又はラットのどちらかに偏ったものができる。そこでこのマウス・ラットキメラの系を用いて個体の大きさすなわち細胞の増殖すべき限界というものがどこでどのように決められ、また制御されているのかについて検討した。
平成26年度は個体発生の経過を追って体の大きさを検討した。個体の大きさを決めるの因子が胚胎の中の一部の細胞が担っているのか、あるいは胎盤あるいは母体側が担っているのかについて検討した。2細胞期のマウス胚を電気刺激により融合させてテトラプロイドとした。このような細胞は胚体の細胞には分化できず胎盤にしか寄与できないことが知られている。一方でES細胞は胎盤には分化しないことが知られている。ラットのES細胞をマウスのテトラプロイド胚に打ち込むことにより胚体部分は完全にラット由来の胚を作製し、これをマウスに移植し、発生の推移を観察した。マウスとラットは発生の様子が異なり、マウスのほうが成長が早いためマウスのほうが発生初期のある時期では大きくなる。マウスの胎盤とマウスの母体により生育を続けるラット胚の大きさを観察したところマウスに近似することが判明した。発生は途中で停止したため最終的にマウス母体からから完全なラットを産ませることはできなかったが少なくとも成長過程にある胎児の大きさを決める役割を担っているのは、胚体の細胞ではなく、胎盤あるいは母体側の因子であることが判明した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Filamin A-interacting protein (FILIP) is a region-specific modulator of myosin 2b and controls spine morphology and NMDA receptor accumulation. (2014)
  • Author(s): Hideshi Yagi,Takashi Nagano,Min-Jue Xie,Hiroshi Ikeda,Kazuki Kuroda,Munekazu Komada,Tokuichi Iguchi,Rahman M. Tariqur,Soichi Morikubo,Koichi Noguchi,Kazuyuki Murase,Masaru Okabe& Makoto Sato
  • Journal Title: Scientific reports Volume: 4 Issue: 1 Pages: 6353-6353
  • DOI: 10.1038/srep06353
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Lessons Learned in Andrology: Seeing is believing. (2014)
  • Author(s): Okabe M.
  • Journal Title: Andrology. Volume: 2(1) Issue: 1 Pages: 3-4
  • DOI: 10.1111/j.2047-2927.2013.00180.x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Generation of Precise Point Mutation Mice by Footprintless Genome Modification. (2014)
  • Author(s): Morioka, Y., Fujihara, Y., and Okabe, M.
  • Journal Title: Genesis Volume: 52 Issue: 1 Pages: 68-77
  • DOI: 10.1002/dvg.22727
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] GPI-Anchored Protein Complex, LY6K/TEX101, Is Required for Sperm Migration into the Oviduct and Male Fertility in Mice. (2014)
  • Author(s): Fujihara, Y., Okabe, M., and Ikawa, M.
  • Journal Title: Biology of Reproduction Volume: 90 Issue: 3 Pages: 1-6
  • DOI: 10.1095/biolreprod.113.112888
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The cell biology of mammalian fertilization. (2013)
  • Author(s): Okabe M.
  • Journal Title: Development Volume: 140(22) Issue: 22 Pages: 4471-4479
  • DOI: 10.1242/dev.090613
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Mechanism of mammalian fertilization and gene-manipulated animals (2014)
  • Author(s): Masaru Okabe
  • Organizer: The 12th International Symposium on Spermatology
  • Place of Presentation: Newcastle, Australia
  • Year and Date: 2014-08-14
  • Invited
• [Presentation] ﾄﾗﾝｽｼﾞｪﾆｯｸﾏｳｽを用いた精子の可視化と受精のﾒｶﾆｽﾞﾑ
  • Author(s): 岡部 勝
  • Organizer: 第58回日本生殖医学会学術講演会
  • Place of Presentation: 兵庫県神戸市
  • Invited
• [Presentation] マウス・ラットキメラを用いてES細胞から臓器を作る
  • Author(s): 岡部 勝
  • Organizer: 平成25年度秩序形成ロジック班会議
  • Place of Presentation: 兵庫県淡路市
• [Remarks] 大阪大学微生物病研究所遺伝子機能解析分野
  • URL: http://www.egr.biken.osaka-u.ac.jp/information/index.html