2019 Fiscal Year Annual Research Report
代謝特性の違いを基盤とする雌雄生殖細胞の性スペクトラム制御機構の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Spectrum of the Sex: a continuity of phenotypes between female and male |
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| Project/Area Number |
18H04875
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
林 陽平 東北大学, 加齢医学研究所, 助教 (00588056)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 生殖細胞 / 代謝調節 / エピゲノム / 性スペクトラム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、生殖細胞の代謝調節の性差が性スペクトラムの成立・制御に与える影響とその仕組みを明らかにすることを目的として行った。そのために、[i] 雌雄生殖細胞のメタボローム・プロテオーム統合比較を基に、生殖細胞の代謝調節の性差を特定し、[ii] 着目する代謝系の制御が雌雄の性分化や配偶子の形成に与える影響とその仕組みを明らかにする、という研究計画で遂行した。
代表者は、まず性的に分化して間もない雌雄始原生殖細胞のメタボローム・プロテオーム比較解析を行い、性差のある代謝調節系の特定を試みた。その結果、オス生殖細胞ではセリン、グリシン、メチオニンの代謝を中心としたOne carbon metabolismが特に活性化している一方、メス生殖細胞ではピルビン酸代謝や脂質代謝が亢進していることを見出した。
これらの代謝系の生殖細胞分化における意義を見出すために、着目する代謝系の阻害剤を添加した際の精巣・卵巣器官培養における生殖細胞分化への影響を検証した結果、精巣におけるセリン代謝阻害、卵巣におけるピルビン酸代謝阻害で顕著な生殖細胞分化への影響を認めた。また、これらの代謝撹乱条件で培養した生殖細胞のトランスクリプトーム解析を行い、特に発現量が上昇・低下する遺伝子群の特定を行ったほか、一部のエピゲノム修飾がこれらの代謝撹乱により影響を受けることを見出した。これらの結果から、雌雄それぞれの生殖細胞における代謝調節の性差と、その生殖細胞分化における意義を見出し、仕組みの一部を明らかにした。今後は生殖細胞特異的ノックアウトマウスを用いた代謝撹乱による、生体内での配偶子形成への影響を調べるとともに、代謝-エピゲノムクロストークのより詳細なメカニズムの解明に取り組む。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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