2015 Fiscal Year Annual Research Report
カテプシンシグナル経路の制御によるウシ胚の発生およびガラス化後生存性の向上
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15F15400
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
高橋 昌志 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (10343964)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
BALBOULA AHMED 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2015-11-09 – 2018-03-31
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| Keywords | ガラス化 / 卵子 / 初期胚 / オートファジー / カテプシン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は応募者の着任した２０１５年１１月末より研究を開始した。本年度の研究は大きく分けて１．カテプシン阻害剤添加によって作出した胚盤胞のガラス化保存後生存性への影響、２．マウス卵子生存性に及ぼすガラス化の影響、の２項目について研究を実施した。
成果１．我々が既に報告しているウシ卵子の体外成熟時へのカテプシン阻害剤E-64による発生、品質向上効果が見られた胚盤胞に対してガラス化保存を行ったところ、加温後の生存性には差は見られなかったが、E-64添加作成胚盤胞では、透明帯脱出率が有意に増加した。このことから、カテプシン阻害によって得られた胚盤胞の品質はガラス化保存後の増殖性が高い品質が得られることが明らかとなった。
成果２．マウスGV卵子を用いてガラス化保存を行い、加温後の影響を解析したところ、卵子成熟率の低下が見られた。染色体像を解析したところ、紡錘体形成チェックポイントに異常が見られ、染色体分離異常も顕著に見られた。また、ガラス化後の卵子細胞質では、カテプシンBとカスパーゼ３の活性が増加した。加えて、加温後のDNAの損傷が顕著に見られ、γ-H2AX抗体を用いたDNA損傷検出によって加温後１時間後よりも１２時間後に顕著な損傷が見られた。非常に興味深いことに、損傷DNA部位にカテプシンB活性とオートファジー活性が集中していることが検出された。ガラス化後卵子にオートファジー誘導剤であるRapamycinを添加することでDNA損傷の低下が見られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究においては当初計画通り、ガラス化保存後の卵子、はい品質に及ぼすカテプシンの影響を解析してきているが、カテプシン貯蔵されているリソソーム機能とも大きく関わるオートファジーが、特にガラス化後の卵子DNA損傷部位に集中的に集合することで、DNA損傷に関わることが判明したと共に、オートファジーの誘導によってDNA損傷が低下したという新たな結果が判明した。このことは、今後、ガラス化のみにかかわらず、他の因子によるDNA損傷との関係並びにオートファジー誘導によるDNA損傷軽減化と胚の高生存性、高品質化への手法として期待されると思われる。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通り進めると共に、オートファジーの役割を制御した胚のガラス化後生存性向上に関わる知見の収集も進める。
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