2010 Fiscal Year Annual Research Report
受精のメカニズムと受精前後における生殖細胞のエピゲノム調節
| Project Area | The germline: its developmental cycle and epigenome network |
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| Project/Area Number |
20062008
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
岡部 勝 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (30089875)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
蓮輪 英毅 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (50343249)
磯谷 綾子 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (20444523)
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| Keywords | 生殖細胞 / 遺伝子組換え動物 / 不妊 / 異種キメラ |
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| Research Abstract |
本研究課題では、生殖系列細胞の世代サイクルを分子生物学的に明らかにするために、受精過程や、生殖細胞の分化・成熟、相互認識に焦点を当て研究を進めた。
我々は精子が卵子に融合するために必須な分子としてIZUMOを同定していたが、卵子との融合機構について直接的な証拠が得られていなかった。そこで、IZUMOと結合している分子が重要ではないかと考え、IZUMO結合因子としてAce3を同定し、ノックアウトマウスを作製し、その影響を見た。しかしながら、Ace3ノックアウトマウスは妊孕性があり、受精に必須の分子ではなかった。また、我々はこれまでに分子シャペロンであるCanxと相同性の高い精巣特異的分子シャペロンであるClgnが受精に重要な分子であることを報告してきた。同様に分子シャペロンとして知られているCalrと相同性の高い分子で、Clgnよりも精子形成後期で精巣特異的に発現するCalr3に着目し、ノックアウトマウスを作製し解析した。その結果、Calr3ノックアウトマウスの表現形は、Clgnノックアウトマウスと同様に、精子の輸卵管への移行能と透明帯への結合能が欠損していることが分かった。さらに詳しく調べてみると、ClgnとCalr3のノックアウト精子で共通してADAM3が欠損していることが分かり、輸卵管への移行能と透明帯への結合能獲得に、ADAM3の成熟が重要であることを見出した。
また、我々は、生殖系列に寄与するラットES細胞の樹立に成功したので、個体発生スピードが速いマウスとの異種キメラを作製することによって、ラット由来の生殖細胞が異種キメラ環境で発生できるのかどうかを検討した。その結果、マウス⇔ラットESキメラの精巣内で、ラット特有の精子頭部をもつ精子への分化が確かめられた。すなわち、精原細胞の移植と異なり、発生の段階から異なった種の環境にさらされても、精子形成が起りえることを示した。
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