雌性配偶子形成におけるアルギニル化の機能の解明

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K06022
• Research Institution: Kindai University
• Principal Investigator: 黒坂 哲 近畿大学, 先端技術総合研究所, 講師 (30625356)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: アルギニル化

Outline of Annual Research Achievements

アルギニル化は、アルギニン転移酵素（ATE1）のはたらきによって、タンパク質にアルギニンがペプチド結合する翻訳後修飾である。Ate1ノックアウトマウスが致死であることから、アルギニル化が個体発生に必須であることは明らかである。また、コンディショナルノックアウトマウスの解析から、正常な生殖能力にアルギニル化が必要であることも示されているが、雌性配偶子の形成におけるアルギニル化の役割についてはこれまでに報告が皆無である。
本研究の目的は、細胞骨格タンパク質とそのアルギニル化が減数分裂時の紡錘体形成や染色体分配をどのように制御しているのか、さらにはその他のタンパク質のアルギニル化が配偶子形成にどのように関与しているのかを調べることで、雌性配偶子形成のメカニズムの一端を明らかにし、動物生産や生殖医療に貢献する成果を得ることである。もし減数分裂における主要タンパク質の機能がアルギニル化により制御されているのであれば、アルギニル化を人為的に制御することで雌性配偶子の形成およびその発生能を向上させる可能性を提示することができる。このように、本研究は、これまでにない視点から配偶子形成のメカニズムに迫り、動物生産や生殖医療への貢献を目指すものである。
本研究の遂行にあたり、加齢マウス、アルギニン転移酵素ノックアウトマウスおよびコンディショナルノックアウトマウスを使用する必要があるので、平成30年度からそれらの導入を進めている。また、始原生殖細胞からの生殖細胞の体外作製も必要となるので、その実験系の立ち上げも行なっている。
加齢マウス卵子においては、免疫染色によるアルギニン転移酵素の発現解析を始めている。

Current Status of Research Progress

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

Reason

平成30年度は、本研究の遂行に必要なマウス系統の導入を進めるとともに、当研究室において確立されていなかった技術である始原生殖細胞からの生殖細胞の体外作製の立ち上げを行なった。この期間は当初から考えられた準備期間であり、平成31年度にはこれらの準備が完了し、予定していた実験を進めることが可能である。
加齢マウスについては、解析の一部をスタートさせている。

Strategy for Future Research Activity

平成31年度は、加齢マウスおよびアルギニン転移酵素ノックアウトマウスを用いて、以下のように研究を進める。
加齢マウス卵子および卵巣におけるアルギニン転移酵素の発現を若齢マウスと比較する。また、加齢マウス卵子の体外成熟を試みる。さらには、アルギニン転移酵素を導入することにより加齢マウス卵子の質が向上するかを調べる。
アルギニン転移酵素ノックアウトマウス胎子由来の始原生殖細胞を卵子に至るまで体外培養し、その過程における表現型の有無を調べ、表現型がみとめられた場合は、アルギニン転移酵素を導入することによりその表現型がレスキューされるかを調べる。

Causes of Carryover

次年度使用額の145082円が生じた理由は、11月の時点で発注していた物品が年度末までに納品されなかったためであり、その物品については次年度に改めて発注する予定である。