卵割期におけるESCRT複合体の機能解明を目指した遺伝子改変マウスの解析

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K05890
• Research Institution: Hamamatsu University School of Medicine
• Principal Investigator: 高林 秀次 浜松医科大学, 光医学総合研究所, 准教授 (70372521)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ESCRT-III / Chmp / i-GONAD

Outline of Annual Research Achievements

申請者は筋委縮性側索硬化症様病態を自然発症する突然変異マウスを発見し、その原因遺伝子がESCRT-IIIのサブユニットであるChmp2A遺伝子のミスセンス変異であることを見出した。ESCRT-IIIはMVBの形成や細胞分裂などの膜のリモデリングに関わっており、Chmpファミリー（Chmp2, Chmp3, Chmp4など）からなるタンパク質複合体である。神経細胞でのMVBの形成異常が神経変性疾患に関わっている可能性が明らかになってきているが、<i>Chmp</i>ファミリーノックアウト（KO）マウスの多くは胎生致死となるが詳細は不明であった。本研究ではマウスの発生初期、特に卵割期におけるESCRT-IIIの機能を明らかにするために、<i>Chmp</i>ファミリーKOマウスを作製してその機能解析を行うことを目的とした。
本研究で作製したマウス系統はChmp2a, Chmp3及びChmp4bの計3系統のKOマウスとChmp2a, Chmp3及びChmp4bのFlag-KIマウスおよびChmp2aとChmp3の蛍光KIマウスを作製した。
KOマウスの解析ではChmp2aとChmp4bがどちらも発生の極初期に胎齢6.5日胚が認められないことが、着床していることから卵割は行っていることが示唆された。
Chmp3は8.5日胚で異常胚が認められたことと桑実胚の遺伝子検査から卵割は行っていることが明らかとなった。FlagKIと蛍光マウスを用いてさらなる解析を行う予定であったが、Flagホモマウスの作製ができなかったためと蛍光マウスではKIした遺伝子に一部欠損が見つかり蛍光を発していなかったため、研究期間内での解析が叶わなかった。しかしながら、蛍光KI作製に必要なiーGONAD法の技術改良に成功した。
結果としてはChmpKOマウスは卵割は正常に行っているがそれ以降に致死となることが分かった。