2018 Fiscal Year Research-status Report
次世代シーケンサーを利用した高速ゲノム編集マウスでの老化の不妊症原因遺伝子の解明
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18K11128
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
水上 洋一 山口大学, 大学研究推進機構, 教授 (80274158)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大塚 正人 東海大学, 医学部, 准教授 (90372945)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 卵巣 / 老化 / 次世代シーケンス解析 / ゲノム編集 / マウス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
日本を始めとする先進国で少子高齢化が進行し、高齢出産が増加している。高齢者は卵巣に卵子があるにも関わらず不妊になっており、老化による排卵障害の解明が不妊症対策になることは間違いない。申請者らが老齢マウスの卵巣での全遺伝子発現を性周期毎に解析した結果、排卵ホルモン応答初期に活性化される酸化還元酵素経路が大幅に低下していることが明らかになった。そこで、このデータを基に老化マウスの卵巣細胞プロファイリング分析を行い、排卵障害を引き起こす遺伝子・細胞の解明を試みた。若齢と老齢マウスの排卵刺激後の卵巣の全遺伝子発現の時間経過を解析し、老化による変動遺伝子約2万種類のビッグデータを主成分解析した。その結果、老齢マウスの卵巣では、排卵誘発ホルモンの応答初期で顕著な遺伝子群の発現変動が観察された。ホルモン応答初期に変動した遺伝子群をパスウエイ解析した結果、性染色体由来のオーファン受容体で活性化される酸化還元酵素が大幅に低下していることが明らかになった。また、第2位で低下が確認された経路として、PI3キナーゼによる細胞骨格タンパク質を介する排卵経路が検出され、臨床データと一致していた。GONAD法でのゲノム編集技術を用いて、酸化還元酵素を始めとする排卵障害の候補遺伝子群を欠失したマウスを作製している。現在、欠損領域が異なるKOマウスのヘテロが3系列作出され、それぞれのマウスを掛け合わせホモマウスの作出を行っている。
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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
概ね順調に推移しており、計画通りに進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、遺伝子の欠損領域の異なるKOマウスが3系列誕生しているので、これらのマウスを交配させてそれぞれヘテロマウスを作出し、ホモマウスにする。ホモマウスを増やして、卵巣の老化の進行を観察する。さらに、それぞれのKOマウスの卵巣を摘出し、in vitroでホルモン刺激後の排卵を観察し、卵巣老化と排卵低下の原因遺伝子であるかどうかを判別する。また、次世代シーケンサーでシングルセル全遺伝子解析を行い、排卵障害に関与する遺伝子を検討する。
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| Causes of Carryover |
マウスの作出は順調に作製できたが、動物飼育施設で大規模な蟯虫汚染事故が発生し、全てのマウスを処分しなければならなくなった。このため、実験が停止し予算の執行が不可能になった。未使用分については作製したKOマウスの卵巣機能の測定や全遺伝子解析などの試薬に充当する。
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