2020 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 / ミトコンドリアDNA |
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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。
令和２年度は以下について取り組んだ。
これまでミトコンドリアの局在で良く使用されてきているマイトトラッカーは、卵母細胞の脂肪滴に蓄積し、ミトコンドリアの正しい局在を反映しないことを見出し、Tom-20がより優れていることを明らかにした。
卵細胞質mtDNAコピー数の成熟時の動態制御：これまでの研究で、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法で比較検討したところ、体外成熟前後ともに、中卵胞由来卵母細胞中のDNAコピー数よりも小卵胞由来卵母細胞中のそれは有意に低いことを明らかにしている。今年度は、ミトコンドリア生合成促進因子であるperoxisome proliferator-activated receptor γ coactivator-1（PGC1α）に着目し、ブタ卵母細胞内でのPGC1αの過剰発現がブタ卵母細胞内のmtDNAコピー数に影響するか否かについて解析した。成熟培養開始20時間後に卵丘細胞を除去し、PGC1αmRNAを顕微注入後に、再度、体外成熟培養を継続して成熟卵を得た。その結果、PGC1αを過剰発現させることは出来たものの、活性酸素種レベルは逆に上昇し、mtDNAコピー数は有意に低下した。しかし、PGC1α過剰発現卵での体外成熟率は、対照区卵と有意な差は認められなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ミトコンドリア生合成促進因子であるPGC1αを強制発現させたところ、卵母細胞内のROS量が予想に反して増大し、ミトコンドリアDNAコピー数が減少したことで、若干、当初の目論見とは異なり、予期していない状況となったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
PGC1αの過剰発現の度合いの調製やミトコンドリアDNAの転写・複製に深く関わっているTFAMなどの他の調節因子を強制発現させることで、ミトコンドリアDNAコピー数が制御できるか否かについて、明らかにする。
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