2022 Fiscal Year Annual Research Report
KOマウスを用いたミトコンドリア鞘形成メカニズムの解析
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20K16107
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
嶋田 圭祐 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (60779601)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 精子形成 / nuage / 精子ミトコンドリア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではSMDR3ことTSKSおよびSMDR5を欠損させたKOマウスの表現型を解析し，これら遺伝子がどのようにミトコンドリア鞘形成に関与しているのかを解明することを目的としている。
TSKSはミトコンドリアとは独立した2種類のnuage（Reticulated bodyおよびchromatoid body remnant）に局在していることが前年度の研究で分かっていた。このnuageがどのように精子形成に関連しているかを明らかにするため，精子形成過程を改めて調べたところ，精子がセルトリ細胞から放出されるspermiationの段階において，KOマウスでは精子から適切に細胞質が除去されていないことが明らかになった。またin vitro実験によりTSKS自体がnuageを形成する能力があり，これはリン酸化/脱リン酸化により制御されていることが明らかになった。これらの発見からTSKSとそのリン酸化酵素であるTSSK1およびTSSK2が共同的に働くことで精子細胞内にnuageが産生され，このnuageの機能によってspermiationが適切におこなわれていることが明らかになった。この結果は米国科学アカデミー紀要（PNAS）において発表した。
SMDR5については引き続き研究を続けている。トランスジェニック動物を用いた実験では，残念ながらSMDR5の局在を明らかにすることはできなかった。そこで内在性のSmdr5遺伝子に1D4タグを付与したKIマウスを作製した。今後はこのKIマウスを用いることで，SMDR5の局在および機能を明らかにする予定である。SMDR5の欠損は精子ミトコンドリアの内部形態を変化させるため，精子ミトコンドリアに関する新たな知見が得られることが期待される。
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