新規非侵襲的イメージング法による受精における卵子微絨毛とCD9分子の機能解析

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21870021
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 佐藤 裕公 大阪大学, 免疫学フロンティア研究センター, 特任助教 (40545571)
• Keywords: 受精 / 遺伝子操作動物 / 実験動物 / 微絨毛 / 膜融合

Research Abstract

受精は、次世代に遺伝子を伝達する生物にとって極めて重要な過程だが、分子生物学的な機構について未知の部分が多い。本研究では、卵子微絨毛上に存在し、受精に必須なCD9分子の機能に注目し、(1)遺伝子改変により微絨毛欠損卵子を作製しその受精能を解析し、(2)非侵襲的イメージング法により受精における微絨毛やCD9分子の挙動を可視化することで、その機能を解明するのが目的である。
本研究は、(1)遺伝子ノックアウト(KO)マウスを用いたmicrovilli欠損卵子の解析(2)受精時におけるCD9分子の動態に関する解析、の二つの主軸からなる。今年度までの研究で、このうち、(1)のKOマウスの研究では、微絨毛に関連する複数の遺伝子を卵子特異的に欠損したダブルKOマウスの作出を経て、このマウスの卵子が不妊になる可能性を強く示唆することができた。(2)については、昨年度開発した受精ライブセルイメージングの実験系とCD9-GFP導入マウスを用いて、卵子上の微絨毛のダイナミクスを可視化することに成功した。この結果、生きた卵子上のCD9-GFPの挙動が予想よりも活発であり、受精する前の精子の状態に応じて選択的に結合する可能性を示唆することができた。また、この技術を応用して、精子側の受精必須因子であるIzumoが先体膜の崩壊時に精子頭部外面に移動する仕組みと、卵子との融合時にその融合特異部分で最初に失われていく状態を可視化することができた(論文投稿中)。

Research Products

• [Journal Article] Calsperin is a testis-specific chaperone required for sperm fertility (2011)
  • Author(s): Ikawa, M., Tokuhiro, K., Yamaguchi, R., Benham, A.M., Tamura, T., Wada, I., Satouh, Y., et al.
  • Journal Title: Journal of Biological Chemistry Volume: 286(7) Pages: 5639-5646
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Most fertilizing mouse spermatozoa begin their acrosome reaction before contact with the zona pellucida during in vitro fertilization (2011)
  • Author(s): Jin, M., Fujiwara, E., Kakiuchi, Y., Okabe, M., Satouh, Y., et al.
  • Journal Title: Proc.Natl.Acad.Sci.USA Volume: (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sperm equatorial segment protein 1, SPESP1, is required for fully fertile sperm in mouse (2010)
  • Author(s): Fujihara, Y., Murakami, M., Inoue, N., Satouh, Y., et al.
  • Journal Title: Journal of Cell Science Volume: 123 Pages: 1531-1536
  • Peer Reviewed
• [Remarks]
  • URL: http://kumikae01.gen-info.osaka-u.ac.jp/members/satouh/index.html