マウス発生過程における異質性mtDNA分離モデル構築と操作技術への応用

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K07148
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science
• Principal Investigator: 設楽 浩志 公益財団法人東京都医学総合研究所, 基盤技術研究センター, 主席基盤技術研究職員 (90321885)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 米川 博通 公益財団法人東京都医学総合研究所, 基盤技術研究センター, 特任研究員 (30142110)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: ミトコンドリアDNA / 異質性 / 初期発生

Outline of Annual Research Achievements

異質性ミトコンドリア（mtDNA）の生殖細胞系列および初期発生過程における分離の遺伝様式を解析するために、これまでに樹立した異質性mtDNAモデルマウスの１系統を用いて単一細胞中の異質性mtDNA割合の測定を行った。異質性mtDNAマウスの未受精卵を単離し、単一未受精卵のサンプルDNAを調製し、昨年度に構築したPCR-RFLP法に基づく測定方法によって単一未受精卵における異質性mtDNAの割合を測定した。現在のところ、未受精卵の間で異質性mtDNA割合は一定の範囲内で差のある様子が観察されており、解析を進めている。同時に個体における異質性mtDNA割合の測定も継続して行っており、未受精卵と個体における異質性mtDNA割合の分布の比較検討を行っている。さらに、mtDNA機能に関わる核遺伝子の遺伝子改変系統とこの異質性mtDNA系統の交雑個体を用いて、同様に単一未受精卵における異質性mtDNA割合の測定・解析を進めており、この遺伝子による異質性mtDNA割合への影響について調べている。
また、塩基配列の異なる別の異質性mtDNAモデルマウス系統について解析を行うため、その測定法の正確性に対する検証を行った。その結果、昨年度に構築した測定系と同様に、より正確な測定が可能であることが確認された。この系統の子孫の組織において解析を行うと、次世代へ伝達する様子が確認され、また子孫の個体間で異質性mtDNA割合に一定のばらつきがある様子が観察された。これらの異質性mtDNAマウス系統間で差異が無いか、比較検討を行っている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

異質性mtDNAマウス系統の1系統について単一細胞を用いた測定を進めているが、一方で別系統を用いた解析について、異質性mtDNA測定方法の評価・構築を重点的に進めたことにより、単一細胞による測定・検討がやや遅れている。

Strategy for Future Research Activity

異質性mtDNAマウス系統の1系統について発生過程における単一細胞を用いた解析を継続して実施する。また別系統の異質性mtDNAマウス系統について、本年度に評価・構築した測定系を用いて、組織および単一細胞間における解析を進め、両系統間での比較検討を進める。

Causes of Carryover

次年度使用額が生じた理由として、異質性mtDNA測定対象となる試料数の変更と一部試薬の納品時期の影響により関連試薬・消耗品の変更が生じた。
次年度使用計画として、異質性mtDNA割合を単一細胞・組織で測定するための関連試薬の購入と合わせた使用を計画している。