2011 Fiscal Year Annual Research Report
内在性水チャンネルの人為的誘導と開閉制御による哺乳動物卵子の耐凍性向上
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23380167
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
枝重 圭祐 高知大学, 教育研究部・総合科学系, 教授 (30175228)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
葛西 孫三郎 高知大学, 教育研究部・総合科学系, 教授 (60152617)
越本 知大 宮崎大学, フロンティア科学実験総合センター, 教授 (70295210)
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| Keywords | 凍結保存 / 卵子 / 細胞内氷晶形成 / ミトコンドリア / アクアポリン / MPTP |
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| Research Abstract |
哺乳動物卵子の凍結保存は実用的なレベルに達していない。凍結保存後に卵子が死滅する主な原因は、凍結融解過程での細胞内氷晶形成である。ミトコンドリアは外膜と内膜の二重の生体膜に覆われ、内膜の膜透過性が極めて低いことから内部に氷晶が形成されやすいと考えられる。そこで、ミトコンドリア内膜の膜透過性を向上させることによって、卵子の細胞内氷晶形成が抑制され、耐凍性が向上するかどうかをしらべた。まず、ミトコンドリア内膜で発現する可能性がある内在性水・耐凍剤チャンネル(AQP9)の卵子内での発現の向上と、少:量の外来性AQP9の細胞質内での発現を試み、さらにガラス化凍結後の生存性をしらべた。その結果、卵子の凍結後の生存性が向上し、耐凍性も向上することがわかった。卵子内でのAQP9の発現が耐凍性向上に関与していることを確認するために、内在性AQP9の発現を抑制したマウス桑実胚を作製し、ガラス化凍結後の生存性をしらべた。その結果、桑実胚の生存性は大きく低下し、その原因が細胞内氷晶形成によると推察された。したがって、卵子のミトコンドリア内でのAQP9の発現が、卵子内での氷晶形成を抑制して耐凍性を向上させると考えられた。次に、ミトコンドリア内膜で発現し、開口する・と水と耐凍剤を透過すると考えられるmitochondrial permeability transitionpore (MPTP)に着目し、マウス卵子をMPTP開口剤である酸化メチルヒ素(PAO)で処理した後にガラス化凍結し、融解後の生存性をしらべた。、その結果、PAOで処理した卵子ではミトコンドリア内膜の透過性が向上し、ガラス化凍結後の細胞内氷晶形成が抑制され、融解直後の生存性も向上した。これらの結果から、ミトコンドリア内膜の膜透過性を向上させることによって、卵子の細胞内氷晶形成が抑制され、耐凍性が向上することがわかった。
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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
当初計画通り、ミトコンドリア内膜の膜透過性を向上させることによって、卵子の細胞内氷晶形成を抑制し、耐凍性を向上させることができるという我々の仮説を証明できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
従来の平成24年度以降の計画通り、マウス卵子の内在性AQPを安定して誘導できる条件を検索する。また、卵子がアポトーシスを起こさない程度にMPTPが部分開口させる条件を検索する。そして、内在性AQPを誘導、あるいはMPTPを部分開口させた卵子を体外受精し、正常な受精能と発生能を維持しているかどうかを明らかにする。
そして、実際にマウス卵子のガラス化凍結を試みる。
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[Presentation] 沖縄島北部におけるオキナワトゲネズミTokudaia muenninkiの2009年調査以降に確認された新たな生息地2011
Author(s)
山田文雄, 中田勝士, 村田知慧, 木戸文香, 黒岩麻里, 城ヶ原貴通, 越本知大, 三谷匡, 阿部愼太郎, 河内紀浩, 小高信彦, 高嶋敦史
Organizer
日本哺乳類学会2011年度大会
Place of Presentation
宮崎市民プラザ&宮崎観光ホテル,宮崎市
Year and Date
20110908-20110911
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[Presentation] オキナワトゲネズミTokudaia muenninkiの2009年調査以降に確認された新たな生息地2011
Author(s)
山田文雄, 中田勝士, 村田知慧, 木戸文香, 黒岩麻里, 城ヶ原貴通, 越本知大, 三谷匡, 阿部愼太郎, 河内紀浩, 小高信彦, 高嶋敦史, 安村茂樹
Organizer
第48回沖縄生物学会大会・第47回日本動物分類学会大会合同大会
Place of Presentation
琉球大学西原キャンパス,沖縄県中頭郡西原町
Year and Date
20110603-20110604
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