Functional analysis of Exoc1 gene related to embryo implamtation

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26290028
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 八神 健一 筑波大学, 医学医療系, 特命教授 (40166476)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 水野 聖哉 筑波大学, 医学医療系, 助教 (10633141) ; 杉山 文博 筑波大学, 医学医療系, 教授 (90226481)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: Exoc1 / マウス / 着床障害

Outline of Annual Research Achievements

昨年度の研究から、Exoc1の欠損が早期胚性致死の原因となることを明らかにした。しかしExoc1の成体(Adult)での機能は全くの未知であった。そこで、昨年度までに作出されていたExoc1-LacZノックインマウスを用いて成体における各組織でのExoc1の発現パターンを解析した。
8週齢のExoc1 LacZノックイン雌雄マウスを用いて大脳、小脳、心臓、骨格筋、胸腺、脾臓、腎臓、肝臓、小腸、胃、卵巣、子宮、精巣、精巣上体、皮膚、肺、膵臓をX-gal染色した。その結果、大脳、皮膚、膵臓、卵巣、子宮、精巣で強いシグナルが見られた。これらの組織においては、内在性のExoc1が確かに発現していることがRT-PCRとウエスタンブロッティングの結果から明らかとなった。
これらの組織におけるExoc1の機能を解析するためにExoc1の第4エクソンがloxPで挟まれたExoc1 floxマウスを作出した。このExoc1 floxマウスと中枢神経でcreを発現するマウスを交配し、中枢神経特異的なExoc1コンディショナルノックアウトマウスを作出したところ、生後2から3週間での致死が確認された。その一方でβ細胞特異的にExoc1をノックアウトした場合には異常な表現型は観察されなかった。Exoc1はエクソシスト複合体の一部として小胞輸送に重要であるにもかかわらず、インスリンの分泌には必須でないことは興味深い。
生殖細胞特異的なExoc1ノックアウト実験を行うために、まず精母細胞でcreを発現することが予想されたPrl3b1-creマウスの組換え特性を詳細に解析した。また、卵母細胞特異にcre発現するGdf9 creマウスを作出し、その組換え効率を解析した。両系統において予想通りのcre組換えが確認できたため、Exoc1 floxマウスとの交配を進めている段階である。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Generation of CRISPR/Cas9-mediated bicistronic knock-in ins1-cre driver mice (2016)
  • Author(s): Yoshikazu Hasegawa, Yoshikazu Hoshino, Abdelaziz E. Ibrahim, Kanako Kato1, Yoko Daitoku, Yoko Tanimoto, Yoshihisa Ikeda, Hisashi Oishi, Satoru Takahashi, Atsushi Yoshiki, Ken-ichi Yagami, Hiroyoshi Iseki, Seiya Mizuno, Fumihiro Sugiyama
  • Journal Title: Experimental Animals Volume: 65 Pages: 391-327
  • DOI: 10.1538/expanim.16-0016
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Germline recombination in a novel Cre transgenic line, Prl3b1-Cre mouse (2016)
  • Author(s): Al-Sayed Al-Soudy, Tsuyoshi Nakanishi, Seiya Mizuno, Yoshikazu Hasegawa, Hossam H. Shawki, Megumi C. Katoh, Walaa A. Basha, Abdelaziz E. Ibrahim, Hany A. El-Shemy, Hiroyoshi Iseki, Atsushi Yoshiki, Youhei Hiromori, Hisamitsu Nagase, Satoru Takahashi, Hisashi Oishi, Fumihiro Sugiyama
  • Journal Title: Genesis Volume: 54 Pages: 389-397
  • DOI: 10.1002/dvg.22944
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research