2019 Fiscal Year Annual Research Report
ESキメラマウスを用いた精子機能解析法の確立と応用
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17H04987
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
宮田 治彦 大阪大学, 微生物病研究所, 准教授 (50604732)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 精子 / 鞭毛 / ES細胞 / キメラマウス / ゲノム編集 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
不妊は少子高齢化が進む中、大きな社会問題となっており、その原因究明や診断・治療法の確立が急務である。本研究では、欠損すると胎生致死や生後致死になる遺伝子の機能解析に向けて、ESキメラマウスを用いた解析法を確立する。また、確立した手法を用いて、精子運動性が低下する精子無力症の発症機構の解明を目指す。これまでの研究では、精子ミトコンドリアがDsRed2、先体がEGFPの蛍光を示すTgマウス [Red Body Green Sperm (RBGS) マウス] からES細胞を樹立した。さらに、このES細胞を用いてHYDINが精子尻尾の形成に必須であることを明らかにした。
2019年度は、Hydin・KO-ES細胞から作製したキメラマウスの解析をさらに進め、Hydin・KO精子ではKIF9 (kinesin family member 9) が消失していることを明らかにした。単細胞生物であるクラミドモナスを用いた研究で、KIF9の相同タンパク質であるKLP1 (kinesin like protein 1) は、HYDINと同様に鞭毛軸糸の中心微小管に局在することが報告されている。HYDINと同じようにKIF9を欠損すると生後致死になる可能性があるため、KOマウス作製と並行してキメラ解析も行ったが、驚いたことにKif9・KOマウスは生後致死を示さなかった。そこで得られたKif9・KOマウスを用いて解析を行い、KIF9が精子運動性の制御に重要な機能を持つことを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
Hydin・KO-ES細胞から作製したキメラマウスの解析を進め、Hydin・KO精子でKIF9が消失していることを明らかにできた。さらにKif9・KOオスマウスは、精子運動性が低下するために妊孕性が低下することが分かった。樹立したES細胞を用いたキメラ解析によって、精子無力症の原因遺伝子となりうる因子を同定することができており、引き続きこのES細胞を用いて精子機能の解析を進めていく。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は、KIF9のさらなる機能解析を行う。Kif9に点変異を導入したマウスの作製を進めている。また、これまでの研究で樹立したキメラ解析法を用いて、別の2遺伝子の機能を解析する。どちらの遺伝子も繊毛・鞭毛の形成や運動制御において重要な機能を果たしていると考えられる。キメラ解析を活用し、精子鞭毛の形成や運動制御におけるこれら2遺伝子の機能解明を目指す。
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