哺乳動物の生殖を制御する細胞外マトリックスの解明

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K06999
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 浄住 大慈 大阪大学, 免疫学フロンティア研究センター, 特任助教(常勤) (70452430)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 生殖 / 細胞外マトリックス / ノックアウトマウス / CRISPR/Cas9

Outline of Annual Research Achievements

細胞外マトリックスが持つさまざまな生理機能はこれまで生化学的手法によって明らかにされてきたが、未知の生理機能を明らかにするための手段としては今日十分なものとは言えない。特に生殖研究においては、配偶子の形成や精子と卵の細胞間相互作用である受精といった過程に細胞外マトリックスが積極的に関与しているにも関わらず、生化学的手法の適用が難しいためその作用機序は十分明らかにされていない。そこで本研究では、次世代型ゲノム編集技術を積極的に利用し、個体レベルでの機能解析を行うことによって、生殖を制御する細胞外マトリックス複合体の実体とその生理機能を分子レベルで明らかにする。
まず生殖における細胞外マトリックスの機能を明らかにするため、まず公共トランスクリプトームデータベースから生殖巣などに高発現する遺伝子を抽出し、さらにそこから細胞外マトリックスに関連する遺伝子のみをリストアップした。その結果、精子あるいは卵形成に関与する可能性のある、機能未知の細胞外マトリックス関連因子を20種程度抽出することができた。
これらの遺伝子のうち、8種についてCRISPR/Cas9法によるノックアウトマウス作製を試みた。うち6種についてノックアウトマウスの作製に成功した。一方、残り2種については、繰り返し配列が多いなど当該遺伝子の配列に固有の性質のため、目的の遺伝子改変動物を得ることが出来なかった。また、1種については既に作製済みのノックアウトマウスを別途入手した。
これら計7系統のノックアウトマウスのうち、6系統について交配による妊孕性の解析を行い、1系統について妊孕性の異常を確認することができた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ノックアウトマウスの作製については、10系統程度の作製を予定していた。しかしCRISPR/Cas9法によるノックアウトマウス作製を実施したところ、CRISPR/Cas9法が不向きな遺伝子があることが判明し、6系統となっている。
ただし、妊孕性に異常のあるノックアウトマウスが既に得られているため、本研究は全体としては計画通りに順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

これまで順調に進展しているため、今後の研究も当初の研究計画に沿って推進する。