精母細胞に特異的に発現する転写因子Ovol2の精子形成における役割

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K11210
• Research Institution: Kansai Medical University
• Principal Investigator: 舩津 宣雄 関西医科大学, 医学部, 助教 (50392428)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 誠二 関西医科大学, 医学部, 教授 (80201325)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 泌尿器科学 / 精子形成 / Ovol2

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、精子形成における新規のZinc finger型転写因子－Ovol2－の役割を明らかにするために、次の項目について解析する。(1)精巣特異的にOvol2を欠失するコンディショナルノックアウトマウス(cKO)を作製して表現系を解析する。(2)野生型とコンディショナルノックアウトマウス(cKO)の精巣の遺伝子発現をRNA seq法で比較して、Ovol2によって転写制御される遺伝子を同定する。(3)胎生期の生殖系列におけるOvol2の発現を調べてその役割を明らかにする。
昨年度は(1)の解析で大きな進展がみられた。 Ovol2のfloxマウスとNanos3-Creマウスを交配し、精巣特異的にOvol2を欠損するコンディショナルノックアウトマウスを作製することができた。そして、精巣の表現型を解析したところ、cKOマウスの精巣の重さと精子数は野生型よりも30%小さかった。組織学的解析から、CKOマウスの精巣には生殖系列細胞が全くない精細管が存在した。さらに発生をさかのぼって胎生期の精巣隆起を解析したところ、cKOでは始原生殖細胞(PGC)の数が少ないことがわかった。これらの結果は、Ovol2が始原生殖細胞の増殖や分化に関わることを示唆している。始原生殖細胞の発生機構はまだ十分に解明されていないなかで、Ovol2の関わる新たな転写調節機構の存在が示唆されたことは大きな意義を持っている。今後は、(2)と(3)の解析を進めるとともに、Ovol1とOvol2のダブルノックアウトマウスを作製して生殖系列細胞の発生におけるOvolファミリーの役割を解析する予定である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

昨年度は、予定通りにOvol2のcKOの作製に成功してその表現型を解析した。その結果、cKOマウスの精巣の重量は小さく、一部の精子形成が低下し、胎生期の始原生殖細胞数の減少を認めた。当初は、Ovol2が生後の精子形成に関わることを想定していた。しかし、本研究の結果は、少なくとも胎生期の生殖系列の発生にもOvol2が関わることを示唆しており、当初の予想を超えていた。この結果を踏まえて次にOvol2の転写制御機構の解析やOvol1とのダブルノックアウトマウスの解析を行うことで、Ovol2が関わる生殖系列の発生や精子形成のメカニズムの詳細が明らかになると考える。

Strategy for Future Research Activity

Ovol2はOvol1と同じ発現パターンを示す場合が多く、Ovol2 cKOの生殖系列の発生の異常をOvol1が補っている可能性がある。そこで、本研究では、Ovol1とOvol2のダブルノックアウトマウスを作製して生殖系列細胞の発生におけるOvolファミリーの役割を解析する予定である。また、Ovol2の転写制御機構を明らかにするために、RNAseq法によりOvol2により発現が制御される遺伝子の同定を試みる。

Causes of Carryover

昨年度に予定していたRNA seq用の解析試薬の購入時期を今年度に変更したため。