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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Generation and analysis of asthenozoospermia mouse models using CRISPR/Cas9 system

Research Project

Project/Area Number 26830056
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

宮田 治彦  大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (50604732)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords精子 / 受精 / 鞭毛
Outline of Annual Research Achievements

平成28年度は、精子運動能に関与している可能性のある6遺伝子のKOマウスを作製した。前年度に作製したが解析できなかったKOマウスと合わせて、平成28年度は7遺伝子のKO雄マウスの生殖能力を確認した。結果は、どのKO雄マウスも不妊ではなかった。また、平成26年度に作製したCabyr・KOマウスの解析を行った。Cabyr・KO雄マウスを野生型の雌マウスと交配させたところ、17回の交尾が確認されたが、そのうちの1回でしか子供(1匹)は生まれなかった。体外受精の系を用いて解析を行ったところ、KO精子は卵子の周りにある細胞外マトリックスである透明帯を通過することができなかった。KO精子を光学顕微鏡で観察してみると、明らかな形態異常は認められなかったが、精子の運動率が50%ほど低下し、運動速度の平均も約40%低下していた。そこで透過型電子顕微鏡で微細構造を観察してみると、精子尾部に存在する繊維鞘と呼ばれる構造に異常が見つかった。さらに、運動装置である微小管が繊維鞘の外側など異所で観察された。CABYRは繊維鞘に存在するため、CABYRは繊維鞘の正常な形成に必須であり、KOされて繊維鞘の構造が異常になると微小管の構造にも問題が生じると考えられる。ヒトでも繊維鞘の形態異常と微小管の異所局在を示す不妊患者の報告があり、Cabyrがその原因遺伝子の可能性がある。本研究は平成28年度が最終年度となるが、今後は本研究で作製したKOマウスを材料に、精子運動能の調節機構に関わる遺伝子の機能解析を行い、精子無力症の発症機構の解明を目指す。

  • Research Products

    (13 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ニューカッスル大学(オーストラリア)

    • Country Name
      AUSTRALIA
    • Counterpart Institution
      ニューカッスル大学
  • [Int'l Joint Research] ベイラー医科大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      ベイラー医科大学
  • [Journal Article] Genome engineering uncovers 54 evolutionarily conserved and testis-enriched genes that are not required for male fertility in mice2016

    • Author(s)
      Haruhiko Miyata, et al
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      Volume: 113 Pages: 7704-7710

    • DOI

      10.1073/pnas.1608458113

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] CRISPR/Cas9 mediated genome editing in ES cells and its application for chimeric analysis in mice2016

    • Author(s)
      Asami Oji, Taichi Noda, Yoshitaka Fujihara, Haruhiko Miyata, Yeon Joo Kim, Masanaga Muto, Kaori Nozawa, Takafumi Matsumura, Ayako Isotani, Masahito Ikawa
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 6:31666 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1038/srep31666

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] CRISPR/Cas9-mediated mutation revealed cytoplasmic tail is dispensable for IZUMO1 function and male fertility2016

    • Author(s)
      Samantha AM Young, Haruhiko Miyata, Yuhkoh Satouh, Masanaga Muto, Martin R Larsen, R John Aitken, Mark A Baker, Masahito Ikawa
    • Journal Title

      Reproduction

      Volume: 152 Pages: 665-672

    • DOI

      10.1530/REP-16-0150

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] CABYR is essential for fibrous sheath integrity and progressive motility in mouse spermatozoa2016

    • Author(s)
      Samantha AM Young, Haruhiko Miyata, Yuhkoh Satouh, R John Aitken, Mark A Baker, Masahito Ikawa
    • Journal Title

      Journal of Cell Science

      Volume: 129 Pages: 4379-4387

    • DOI

      10.1242/jcs.193151

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ゲノム編集技術を用いた精子機能の解析2017

    • Author(s)
      宮田治彦
    • Organizer
      第122回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Place of Presentation
      長崎大学、長崎
    • Year and Date
      2017-03-30
    • Invited
  • [Presentation] Sperm-specific calcineurin is necessary for midpiece flexibility and male fertility2016

    • Author(s)
      Haruhiko Miyata
    • Organizer
      The 12th Scientific Conference of Chinese Association for Laboratory Animal Sciences
    • Place of Presentation
      Nanning, China
    • Year and Date
      2016-10-11
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Sperm-specific calcineurin is necessary for midpiece flexibility and male fertility2016

    • Author(s)
      Haruhiko Miyata, Yuhkoh Satouh, Daisuke Mashiko, Masanaga Muto, Kaori Nozawa, Kogiku Shiba, Yoshitaka Fujihara, Ayako Isotani, Kazuo Inaba, Masahito Ikawa
    • Organizer
      SSR 2016 Annual Meeting
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      2016-07-17
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 精子カルシニューリンは尾部中片部の屈曲能とオスの生殖能に必須である2016

    • Author(s)
      宮田治彦、佐藤裕公、増子大輔、武藤真長、野澤香織、柴小菊、藤原祥高、磯谷綾子、稲葉一男、伊川正人
    • Organizer
      第63回日本実験動物学会総会
    • Place of Presentation
      ミューザ川崎シンフォニーホール、川崎
    • Year and Date
      2016-05-18
  • [Book] 精子カルシニューリンはオスの生殖能に必須である (臨床免疫・アレルギー科)2016

    • Author(s)
      宮田治彦、伊川正人
    • Total Pages
      94 (66-71)
    • Publisher
      科学評論社
  • [Book] 精子カルシニューリンが受精能力に必要 (医学のあゆみ)2016

    • Author(s)
      宮田治彦、伊川正人
    • Total Pages
      71 (866-867)
    • Publisher
      医歯薬出版株式会社
  • [Remarks] 大阪大学微生物病研究所遺伝子機能解析分野HP

    • URL

      http://www.egr.biken.osaka-u.ac.jp/information/results/index.html

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Published: 2018-01-16   Modified: 2022-02-16  

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