2018 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of mammalian oocytes with high fertility by spatiotemporal regulation of the function of mitochondria
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18H02328
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
舟橋 弘晃 岡山大学, 環境生命科学研究科, 教授 (50284089)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中塚 幹也 岡山大学, 保健学研究科, 教授 (40273990)
若井 拓哉 岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (60557768)
大槻 高史 岡山大学, ヘルスシステム統合科学研究科, 教授 (80321735)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 卵母細胞 / ミトコンドリア / オートファジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、卵細胞質を量的・質的に改変（ミトコンドリアDNA(mtDNA)コピー数制御を含む）することで、卵母細胞の時空間的制御が発生能に関与する機構を明らかにし、発生・妊孕能の高い卵母細胞の作出系を構築することを目的としている。
平成30年度は以下について取り組んだ。
（１）卵細胞質mtDNAコピー数の成熟時の動態解析：IVM培養前後の卵母細胞中ミトコンドリアDNAコピー数の変化をリアルタイムPCR法により比較検討したところ、体外成熟前後で有意差が認められなかったが、体外成熟前後ともに、MF由来卵母細胞中のDNAコピー数と比較してSF由来卵母細胞中のそれは有意に低かった。
（２）ミトコンドリア融合・分裂能の解析と卵細胞質オートファジー活性の成熟・発生時の変動解析： ミトコンドリア分裂因子（Drp1）の初期発生過程でのタンパク質発現量を調べたところ、発生過程で減少し、その阻害はミトコンドリア分布と胚の初期発生能に悪影響を及ぼすことが明らかになった。また、Trim-Away法により即効的に卵母細胞からDrp1タンパク質を分解させる手法を導入し、Drp1の役割を明らかにした。さらに、様々な直径の卵胞に由来するブタ卵母細胞のオートファジー能を調べたところ、体外成熟の前後および単為発生後にオートファジー能を有するが、大きく変動することや、小中卵胞由来卵母細胞のオートファジー能は顕著に異なることが明らかになった。
（３）ケージドアミノアシルtRNAのミトコンドリア制御への適用： 卵母細胞への光増感剤とペプチド／タンパク質を組み合わせた分子ツール（機能性光増感ペプチド：Functional Photosensitizing Peptide/Protein; FPP）の製作と卵への導入を検討し、可能にした。
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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
上述の通り、（１）卵細胞質mtDNAコピー数の成熟時の動態解析、（２）ミトコンドリア融合・分裂能の解析と卵細胞質オートファジー活性の成熟・発生時の変動解析、（３）ケージドアミノアシルtRNAのミトコンドリア制御への適用について、、当初のH30年度計画通りに研究が進捗しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の申請書の研究計画の通り、下記の方向で研究を推進予定である。
（１）卵細胞質mtDNAコピー数の動態解析について、成熟時だけでなく初期発生時の解析を進めるとともに、ヘテロプラズミーや微小管・マイクロフィラメントの局在との関係について解析を進める。mtDNA複製の促進に関係する因子の動態を明らかにし、その制御を試みる。
（２）細胞質・ミトコンドリア等の注入による卵細胞質の量的改変を試みる。さらに、ミトコンドリア融合・分裂能の制御の影響に関する研究を継続する。
（３）ケージドアミノアシルtRNAのミトコンドリア制御への適用について、さらにミトコンドリア合成促進因子などに着目して制御の可能性を検討する。
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[Journal Article] Removal of cumulus cells around 20 h after the start of in vitro maturation improves the meiotic competence of porcine oocytes by a reduction in cAMP and cGMP levels.2019
Author(s)
Ferre-Pujol, P., Nguyen, X. K., Nagahara, T., Bui, T. T. M., Wakai, T., Funahashi, H.
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Journal Title
Journal of Reproduction and Development
Volume: 65
Pages: 177-182
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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