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2014 Fiscal Year Annual Research Report

温度センサーチャンネル制御による生殖細胞と胚の低温/高温傷害の克服

Research Project

Project/Area Number 26292170
Research InstitutionKochi University

Principal Investigator

枝重 圭祐  高知大学, 教育研究部総合科学系, 教授 (30175228)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高橋 昌志  北海道大学, 農学研究院, 教授 (10343964)
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)
葛西 孫三郎  高知大学, 教育研究部総合科学系, 教授 (60152617)
松川 和嗣  高知大学, 教育研究部総合科学系, 准教授 (00532160)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords低温傷害 / ブタ胚 / 高温傷害 / ウシ胚 / TRPチャンネル
Outline of Annual Research Achievements

一部の哺乳動物の精子や卵子や初期胚は温度感受性が高く、低温や高温にさらされると容易に傷害を受けてしまう。多くの細胞には温度変化を感知する温度センサーチャンネルが発現していることが知られている。申請者らは、これまでに、低温感受性が高いブタの卵子で発現している低温感受性チャンネルが低温傷害に関与していることを明らかにした。このチャンネルの活性化が細胞内情報伝達を経て傷害を引き起こすと考えられる。そこで本研究では、ブタ初期胚の低温傷害と、暑熱によるウシ初期胚の傷害に着目し、これらの細胞の低温/高温による傷害における温度センサーチャンネルの関与およびその傷害メカニズムを明らかにすることを目的とした。
まず、ブタ初期胚における低温感受性TRPチャンネルのmRNAの発現と、ウシ初期胚における高温感受性TRPチャンネルのmRNAの発現をしらべた。ブタ初期胚では、低温を感知するTRPA1とTRPM8のmRNAが発現していることがわかった。ウシ初期胚では、高温を感知するTRPV3のmRNAが発現していることがわかった。また、ブタでは、低温感受性TRPチャンネルの1つであるTRPA1のdsRNAを前核期卵に注入して発現を抑制した2細胞期胚を作製し、その低温感受性をしらべた。TRPA1発現抑制2細胞期胚では低温傷害が大きく軽減されたことから、このチャンネルがブタ初期胚の低温傷害に直接関与していることがわかった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

計画通り、ブタ初期胚で低温感受性TRPチャンネルのmRNAが発現し、ウシ初期胚では高温感受性TRPチャンネルのmRNAが発現していることを明らかにできた。さらに、ブタ2細胞期胚では、低温感受性TRPチャンネルの発現を抑制すると低温傷害が軽減され、このチャンネルがブタ初期胚の低温傷害に直接関与していることがわかった。しかしながら、ブタでは、精子での低温感受性TRPチャンネルのmRNAの発現については結果にばらつきが多く、発現が確認できなかった。また、ウシでは、高温感受性TRPV3のアンタゴニストのウシ初期胚の高温傷害に対する低減効果をしらべたが、効果が明確ではなかった。

Strategy for Future Research Activity

実験1.昨年度に引き続き、ブタでは、精子での低温感受性TRPチャンネルの発現について、mRNAレベルだけでなくタンパク質レベルでしらべる。またウシでは、適切な高温処理条件を検討した上で、ウシ初期胚の高温傷害に対するTRPV3のアンタゴニストの低減効果をしらべる。
実験2.低温感受性TRPチャンネルの発現を抑制したブタの卵子/初期胚の耐凍性:卵巣から回収した直後のブタ未成熟卵子にTRPA1あるいはTRPM8のdsRNAを注入して12時間培養して作製した低温感受性TRPチャンネル発現抑制成熟途上卵子を、2-step法でガラス化凍結する。融解後に成熟培養し、卵子の回収直後の形態と成熟率によって生存性を判定する。また、ブタ前核期胚に同様にdsRNA等を注入して作製した低温感受性TRPチャンネル発現抑制2細胞期胚も、卵子と同様にガラス化凍結する。融解後、回収直後の形態と胚盤胞への発育率により生存性を判定する。

  • Research Products

    (28 results)

All 2015 2014

All Journal Article (16 results) (of which Peer Reviewed: 15 results,  Open Access: 7 results) Presentation (11 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Trap distance affects the efficiency and robustness in monitoring the abundance and composition of forest-floor rodents.2015

    • Author(s)
      S.H. Sakamoto, S.N. Suzuki, C. Koshimoto, Y. Okubo, T. Eto, and R.O. Suzuki.
    • Journal Title

      J. Forest. Res.

      Volume: 20 Pages: 151-159

    • DOI

      10.1007/s10310-014-0447-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Generation of aminoterminally truncated, stable types of bioactive bovine and porcine fibroblast growth factor 4 in Escherichia coli.2015

    • Author(s)
      S. Sugawara, T. Ito, S. Sato, Y. Sato, A. Sasaki, T. Fukuda, K. Yamanaka, M. Sakatani, M. Takahashi, M. Kobayashi.
    • Journal Title

      Biotechnol. Appl. Biochem.

      Volume: 62 Pages: 164-172

    • DOI

      10.1002/bab.1251

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Heat stress during in vitro fertilization decreases fertilization success by disrupting anti-polyspermy systems of the oocytes.2015

    • Author(s)
      M. Sakatani, K. Yamanaka, A.Z. Balboula, N. Takenouchi, and M. Takahashi.
    • Journal Title

      Mol. Reprod. Dev.

      Volume: 82 Pages: 36-47

    • DOI

      10.1002/mrd.22441

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Magnitude of food overabundance affects expression of daily torpor.2015

    • Author(s)
      T. Eto, R. Hayashi, Y. Okubo, A. Kashimura, C. Koshimoto, S.H. Sakamoto, and T. Morita.
    • Journal Title

      Physiol. Behav.

      Volume: 139 Pages: 519-523

    • DOI

      10.1016/j.physbeh.2014.12.007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Assessment of mixed minerals by observing intestinal epithelial cell alterations in piglets.2014

    • Author(s)
      C. Maneewan, A. Mekbungwan, K. Yamauchi, and K. Edashige.
    • Journal Title

      Am. J. Anim. Vet. Sci.

      Volume: 9 Pages: 137-143

    • DOI

      10.3844/ajavsp.2014.137.143

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Increased metabolite levels of glycolysis and pentose phosphate pathway in rabbit atherosclerotic arteries and hypoxic macrophage.2014

    • Author(s)
      A. Yamashita, Y. Zhao, Y. Matsuura, K. Yamasaki, C. Sugita, T. Iwakiri, N. Okuyama, C. Koshimoto, K. Kawai, N. Tamaki, S.G. Zhao, Y. Kuge, and Y. Asada.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 9 Pages: e86426

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0086426

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Susceptibility of muridae cell lines to ecotropic murine leukemia virus and the cationic amino acid transporter 1 viral receptor sequences: implications for evolution of the viral receptor.2014

    • Author(s)
      K. Kakoki, A. Shinohara, M. Izumida, Y. Koizumi, E. Honda, G. Kato, T. Igawa, H. Sakai, H. Hayashi, T. Matsuyama, T. Morita, C. Koshimoto, and K Kubo.
    • Journal Title

      Virus Genes

      Volume: 48 Pages: 448-456

    • DOI

      10.1007/s11262-014-1036-1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of cholesterol-loaded cyclodextrins on the rate and the quality of motility in frozen and thawed rabbit sperm.2014

    • Author(s)
      K. Nishijima, S. Yamaguchi, M. Tanaka, Y. Sakai, C. Koshimoto, M. Morimoto, T. Watanabe, J. Fan, S. Kitajima.
    • Journal Title

      Exp. Anim.

      Volume: 63 Pages: 149-154

    • DOI

      10.1538/expanim.63.149

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Molecular phylogeny of East and Southeast Asian fossorial moles (Eulipotyphla, Talpidae).2014

    • Author(s)
      A. Shinohara, S. Kawada, N.T. Son, C. Kohimoto, H. Endo, D.N. Can, and H. Suzuki.
    • Journal Title

      J. Mamalogy

      Volume: 95 Pages: 455-466

    • DOI

      10.1644/13-MAMM-A-135

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Huddling facilitates expression of daily torpor in the large Japanese field mouse Apodemus speciosus.2014

    • Author(s)
      T. Eto, S. H. Sakamoto, Y. Okubo, C. Koshimoto, A. Kashimura, and T. Morita.
    • Journal Title

      Physiol. Behav.

      Volume: 133 Pages: 22-29

    • DOI

      10.1016/j.physbeh.2014.04.051

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of type III antifreeze protein on sperm and embryo cryopreservation in rabbit.2014

    • Author(s)
      K. Nishijima, M. Tanaka, Y. Sakai, C. Koshimoto, M. Morimoto, T. Watanabe, J. Fan, S. Kitajima.
    • Journal Title

      Cryobiology

      Volume: 69 Pages: 22-25

    • DOI

      10.1016/j.cryobiol.2014.04.014

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Influence of human serum albumin on the bile acid-mediated inhibition of liver microsomal type 1 11β-hydroxysteroid dehydrogenase.2014

    • Author(s)
      Y. Maeda, M. Funagayama, A. Shinohara, C. Koshimoto, H. Furusawa, H. Nakahara, Y. Yamaguchi, T. Saitoh, T. Yamamoto, and K. Komaki.
    • Journal Title

      J. Physiol. Biochem.

      Volume: 70 Pages: 849-855

    • DOI

      10.1007/s13105-014-0353-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Expression and regulation of Foxa2 in the rat uterus during early pregnancy.2014

    • Author(s)
      K. Yamagami, N. Yamauchi, K. Kubota, S. Nishimura, V.S. Chowdhury, K. Yamanaka, M. Takahashi, S. Tabata, and M.A. Hattori.
    • Journal Title

      J. Reprod. Dev.

      Volume: 60 Pages: 468-475

    • DOI

      10.1262/jrd.2014-086

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Expression of aldo-keto reductase 1C23 in the equine corpus luteum in different luteal phases.2014

    • Author(s)
      K. Kozai, T. Hojo, S. Tokuyama, A.Z. Szostek, M. Takahashi, M. Sakatani, Y. Nambo, D.J. Skarzynski, K. Okuda.
    • Journal Title

      J. Reprod. Dev.

      Volume: 60 Pages: 150-154

    • DOI

      10.1262/jrd.2013-120

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Biological activity of recombinant bovine interferon τ produced by a silkworm-baculovirus gene expression system.2014

    • Author(s)
      H. Takahashi, M. Tsunazaki, T. Hamano, M. Takahashi, K. Okuda, S. Inumaru, A. Okano, M. Geshi, M. Hirako.
    • Journal Title

      J. Vet. Med. Sci.

      Volume: 76 Pages: 447-451

    • DOI

      10.1292/jvms.12-0403

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Factors affecting the development of somatic cell nuclear transfer embryos in cattle.2014

    • Author(s)
      S. Akagi, K. Matsukawa, and S. Takahashi.
    • Journal Title

      J. Reprod. Dev. (Review)

      Volume: 60 Pages: 329-335

    • DOI

      10.1262/jrd.2014-057

    • Open Access
  • [Presentation] Long term assessment of phosphorus emission from cattle fattening.2014

    • Author(s)
      H.i Tsutsui, H. Sakaguchi, X. Sun, S. Toda, K. Matsukawa, T. Fujiwara, K. Oshita, and M. Takaoka.
    • Organizer
      9th IWA International Symposium on Waste Management Problems in Agto-Industries
    • Place of Presentation
      The Crown Palais New Hankyu Kochi, Kochi.
    • Year and Date
      2014-11-24 – 2014-11-26
  • [Presentation] Effects of Yuzu (Citrus junos) peel on differentiation of bovine mesenchymal stem cells derived from subcutaneous tissue.2014

    • Author(s)
      K. Matsukawa, S. Kasamatsu, S. Nojiri, M. Ishioka, S. Nanba, H. Muramatsu, S. Nagata.
    • Organizer
      9th IWA International Symposium on Waste Management Problems in Agto-Industries.
    • Place of Presentation
      The Crown Palais New Hankyu Kochi, Kochi.
    • Year and Date
      2014-11-24 – 2014-11-26
  • [Presentation] 野生アカネズミの盲腸内微生物は飼育により変化する.2014

    • Author(s)
      井上比加理,酒井悠輔,坂本信介,越本知大,篠原明男.
    • Organizer
      日本哺乳類学会2014年度大会
    • Place of Presentation
      京都大学吉田キャンパス,京都市.
    • Year and Date
      2014-09-04 – 2014-09-07
  • [Presentation] ゼブラフィッシュ卵子における高浸透圧による傷害メカニズム.2014

    • Author(s)
      福嶋和貴,竹下純隆,濱崎桃子,越本知大,松川和嗣,葛西孫三郎,枝重圭祐.
    • Organizer
      第107回日本繁殖生物学会大会
    • Place of Presentation
      帯広畜産大学,帯広市.
    • Year and Date
      2014-08-21 – 2014-08-24
  • [Presentation] 温度感受性TRPチャンネルのブタ胚における低温傷害への関与.2014

    • Author(s)
      新見沙織,北山みずほ,菊地和弘,越本知大,松川和嗣,葛西孫三郎,枝重圭祐.
    • Organizer
      第107回日本繁殖生物学会大会
    • Place of Presentation
      帯広畜産大学,帯広市.
    • Year and Date
      2014-08-21 – 2014-08-24
  • [Presentation] 凍結乾燥したウシ線維芽細胞の特性および核移植後の発生能.2014

    • Author(s)
      尾崎耕,郡七海,竹中由布,枝重圭祐,葛西孫三郎,松川和嗣.
    • Organizer
      第107回日本繁殖生物学会大会
    • Place of Presentation
      帯広畜産大学,帯広市.
    • Year and Date
      2014-08-21 – 2014-08-24
  • [Presentation] 哺乳動物胚の凍結保存.ワークショップ1:配偶子・胚凍結保存技術の最前線のこれから.2014

    • Author(s)
      枝重圭祐.
    • Organizer
      第32回日本受精着床学会総会
    • Place of Presentation
      ハイアットリージェンシー東京,新宿区.
    • Year and Date
      2014-07-31 – 2014-08-01
    • Invited
  • [Presentation] A trial to improve the tolerance to cryopreservation of zebrafish oocytes by enhancing the expression of aquaporin 3.2014

    • Author(s)
      K. Edashige, M. Hamasaki, M. Takeshita, M. Kitayama, T. Hirakawa, C. Koshimoto, K. Matsukawa, and M. Kasai.
    • Organizer
      SSR2017 Annual Meeting of Society for the Study of Reproduction
    • Place of Presentation
      Grand Rapid, USA.
    • Year and Date
      2014-07-19 – 2014-07-23
  • [Presentation] 水/耐凍剤透過性チャンネルの発現によるゼブラフィッシュ ステージⅢ中期卵子の耐凍性向上の試み.2014

    • Author(s)
      枝重圭祐,濱崎桃子,竹下純隆,北山みずほ,平川猛,越本知大,松川和嗣,葛西孫三郎.
    • Organizer
      第61回日本実験動物学会総会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター,札幌市.
    • Year and Date
      2014-05-15 – 2014-05-17
  • [Presentation] ヨーロッパモリネズミにおける運動による血中脂質と自発活動量への影響.2014

    • Author(s)
      猪口瑞穂,七條宏樹,坂本信介,篠原明男,越本知大.
    • Organizer
      第61回日本実験動物学会総会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター,札幌市.
    • Year and Date
      2014-05-15 – 2014-05-17
  • [Presentation] ヨーロッパモリネズミに観察される糖尿病様個体の簡易的な選抜方法の検討.2014

    • Author(s)
      冨山小百合,加藤悟郎,七條宏樹,坂本信介,篠原明男,越本知大.
    • Organizer
      第61回日本実験動物学会総会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター,札幌市.
    • Year and Date
      2014-05-15 – 2014-05-17
  • [Book] Nuclear transfer technology in cattle, sheep, and swine. In "Transgenic Animal Technology 3rd Edition, (C.A. Pinkert ed.)"2014

    • Author(s)
      S. Akagi, K. Matsukawa, and A. Onishi
    • Total Pages
      11
    • Publisher
      Elsevier

URL: 

Published: 2016-06-01  

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