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2017 Fiscal Year Annual Research Report

鳥類の受精過程で作動する雌雄の認証機構の解明

Research Project

Project/Area Number 17H03902
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

笹浪 知宏  静岡大学, 農学部, 教授 (80322139)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords精子貯蔵管 / 輸卵管 / 精子 / 受精
Outline of Annual Research Achievements

有性生殖は、生物の遺伝的多様性を維持するために必要であり、生物は進化の過程で、有性生殖を成功させるための多様な生殖戦略を獲得してきた。雌雄同体の無脊椎動物では自家受精を避ける仕組みが存在し、その分子メカニズムが明らかになりつつある。しかし、いかなる高等生物においても、遺伝的多様性を維持するメカニズムは明らかになっておらず、生物界の大きな謎として残されている。本研究では、鳥類の輸卵管における精子貯蔵、精子-卵子相互作用に着目し、遺伝的多様性を維持するメカニズムの解明を目的とした。
平成29年度は、ウズラの人工授精方法の改良と蛍光色素で染め分けた精子の精子貯蔵管への侵入のイメージング、精子と卵子の相互作用に関わる因子の探索を行った。人工授精はヘマトクリット管に吸引した精子を膣内に注入する方法をあらたに開発し、良好な受精率が得られることが判明した。また、ヘキスト33342およびpHrodo-red-AMで別々に染色した精子を人工授精することで、色素が混ざることなく、明瞭に精子を判別できることがわかった。加えて精子と卵子の相互作用に関わる因子の探索では、ビオチン化した精子の膜分画を用いたファーウェスタンブロット解析およびLC-MS/MS分析により、卵子細胞膜に発現し、精子との相互作用に関与すると思われる12種類の候補タンパクを検出した。哺乳類細胞株にこれらの遺伝子を強制発現させたのち、媒精実験を行ったところ、いくつかの因子に精子結合活性が認められた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

効率のよい人工授精方法および精子貯蔵管への精子の侵入を観察する方法を確立し、実験が行いやすい条件を整えることができた。また、精子-卵子の相互作用に関与する候補遺伝子を決定することができた。

Strategy for Future Research Activity

羽装の黒色が常染色体優性を示すドミナントブラック系統および野生型のオスを用いて、人工授精実験を行う。両者の精子を別々の蛍光色素で混合し、一羽のメスに人工授精をした際の父性解析、および精子貯蔵管への精子の侵入頻度を観察する予定である。また、精子と卵子の相互作用の解析実験では、引き続き、候補遺伝子の絞り込みを行うとともに、in situ hybridization法および特異的抗体を用いた免疫染色を適宜行い、局在の解明を行う予定である。

  • Research Products

    (8 results)

All 2018 2017

All Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Presentation] 鳥類の輸卵管における精子貯蔵機構とその応用2018

    • Author(s)
      笹浪知宏
    • Organizer
      日本農芸化学会シンポジウム「鳥類の農芸化学-基礎研究から産業利用まで」
    • Invited
  • [Presentation] ニワトリ発生胚下垂体におけるプロラクチン分子検出2018

    • Author(s)
      神作宜男
    • Organizer
      日本家禽学会2018年度春季大会
  • [Presentation] ニワトリ精子貯蔵管における貯蔵精子の更新に関する研究2018

    • Author(s)
      松崎芽衣
    • Organizer
      日本家禽学会2018年度春季大会
  • [Presentation] ウズラの受精における精子-卵子相互作用に関わる因子の解析2017

    • Author(s)
      市川佳伸
    • Organizer
      家禽学会2017年度秋季大会
  • [Presentation] ウズラ体細胞移植胚の作出効率に及ぼす卵紫外線照射の影響2017

    • Author(s)
      水島秀成
    • Organizer
      家禽学会2017年度秋季大会
  • [Presentation] ウズラの受精における精子-卵子相互作用の解析2017

    • Author(s)
      笹浪知宏
    • Organizer
      日本動物学会第88回大会
  • [Presentation] Mechanism of oviductal sperm storage in birds2017

    • Author(s)
      Tomohiro Sasanami
    • Organizer
      International Forum on Avian Germplasm and Genome Editing 2017
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 鳥類の配偶者選択と受精戦略2017

    • Author(s)
      笹浪知宏
    • Organizer
      信州大学セミナー

URL: 

Published: 2018-12-17  

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