2018 Fiscal Year Research-status Report
Regulation of IZUMO1-JUNO in mammalian gamete fusion
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17K15128
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| Research Institution | Fukushima Medical University |
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Principal Investigator |
齋藤 貴子 福島県立医科大学, 医学部, 助教 (10778038)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 受精 / 膜融合 / 遺伝子改変マウス / 精子 / 卵子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
哺乳類の配偶子間融合は精子細胞膜上のIZUMO1と卵子細胞膜上のJUNOの相互作用を介して引き起こされる。本研究ではIZUMO1-JUNOによって制御されている配偶子間融合の分子メカニズムの解明に取り組んでいる。
IZUMO1の機能解析を行っている過程で、Izumo1遺伝子が選択的スプライシングによってIZUMO1_v1とIZUMO1_v2の二つのアイソフォームを産生していることを新たに見出した。新規IZUMO1_v2が受精においてどのような役割を担っているのかを明らかにするため、本年度はIZUMO1_v2の解析を精力的に行いその結果を報告した(Saito et al., Sci Rep. 2019)。IZUMO1_v2は、IZUMO1_v1と異なる第1エキソンbから翻訳される52アミノ酸残基の長いシグナル配列を有している。Izumo1_v2のmRNAレベルでの発現量は非常に低いが、成熟タンパク質の配列はIZUMO1_v1と同じであること、IZUMO1_v2を発現させた培養細胞はIZUMO1_v1と同様に卵細胞に接着することから、IZUMO1_v2はオリジナルであるIZUMO1_v1のバックアップとして機能していることが示唆された。そこでIZUMO1_v1特異的なノックアウトマウスを作製しIZUMO1_v2のみを産出するオスマウスの表現系解析を行った結果、著しいIZUMO1タンパク質の減少にも関わらず産仔数や受精能への影響は最小限に止まることが明らかになった。
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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
本年度の結果から、精子に存在するIZUMO1タンパク質の量によって結果的に産仔数が左右されることを見出し、その関係性を示すデータも順次得られている。また、IZUMO1とJUNOそれぞれの機能に重要な役割を果たすアミノ酸残基に変異を挿入した変異型IZUMO1と変異型JUNOを持つ遺伝子改変マウスの作製、維持、そして表現型解析が順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
遺伝子改変マウスの表現型解析と卵子に存在する新規レセプターの探索を引き続き行う。新規レセプターの候補遺伝子が同定された場合は、その機能解析を精力的に行う予定である。
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| Causes of Carryover |
遺伝子改変マウスの表現型解析が順調に進みマウスの使用数及び飼育費が抑えられたこと、また当初の予定より学会発表が遅くなり海外学会発表を次年度に予定しているため、次年度使用額が生じた。
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Research Products
(1 results)
