2021 Fiscal Year Research-status Report
卵母細胞における小胞体-ミトコンドリア接触領域の生理機能解析
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20K06627
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
若井 拓哉 岡山大学, 環境生命科学学域, 准教授 (60557768)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 卵母細胞 / ミトコンドリア / 小胞体 / オルガネラ / マウス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
卵母細胞は、生涯で排卵まで至る数に限りがあり、また加齢に伴い品質低下することが広く知られている。本研究では、哺乳動物の卵母細胞の品質を制御すら細胞小器官（オルガネラ）として、ミトコンドリアと小胞体に着眼し、特に両オルガネラの接触領域（Mitochondria-associated ER membrane：MAM）の制御とその生理的な役割を明らかにすることを目的とした。
令和3年度は、MAMの局在を高い解像度で解析するために、Split-GFPと呼ばれる分断された蛍光タンパク質を利用し、MAMの可視化を試みた。Split-GFPを発現させた受精卵では、MAMと思われる領域にGFP蛍光が確認された。また加齢卵では、ミトコンドリアの凝集に伴いMAMの凝集が観察され、両オルガネラのテザリング機能の破綻が示唆された。また本研究ではMAMの生理的機能として、ミトコンドリアと小胞体間のCa2+シグナルに着目している。正常卵を用いて、ミトコンドリアのmitochondrial calcium uniporter (MCU)およびその制御パートナーとして(Mitochondrial Calcium Uptake 1)のタンパク質発現をウエスタンブロッティング法により解析し、発現を確認した。
また令和2年度の研究で、ミトコンドリアの動態を制御するDynamin rerated protein 1 (Drp1)を阻害した受精卵ではミトコンドリアが顕著に凝集し、胚発生停止することを明らかとしたが、発生停止要因の詳細を解明した。
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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
本研究の主要な目的の一つであるMAMを詳細に可視化することに成功した。これまでに加齢卵では受精後の初期発生過程でミトコンドリアの動態異常が高頻度で観察されることを明らかにしているが、、今後、加齢胚におけるMAMの機能的な特徴を明らかにすることで、加齢に伴う卵や胚の品質低下要因の解明が期待できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
加齢卵におけるMCUおよびMICU1の発現解析を進める予定だが、14か月齢以上の雌マウスでは、排卵数が著しく減少するため、ウエスタンブロッティングを少ないサンプルで行うプロトコールの改良を行う他、過剰排卵法の最適化も検討している。またDrp1阻害胚の解析から、初期胚におけるミトコンドリアの動態異常の制御および機能の全容を明らかにし、MAMを介して卵や胚の品質低下にどのように関わるか、また加齢胚との類似性と相違性を考察する予定である。
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Research Products
(1 results)
