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哺乳類胎仔生殖細胞の操作による遺伝子導入技術の開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 07558290
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 発生生物学
研究機関国立遺伝学研究所

研究代表者

中辻 憲夫  国立遺伝学研究所, 系統生物研究センター, 教授 (80237312)

研究分担者 小倉 淳郎  国立予防衛生研究所, 獣医科学部, 主任研究官 (20194524)
白吉 安昭  鳥取大学, 医学部, 助教授 (90249946)
研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
1997年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
1996年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
キーワードマウス / 始原生殖細胞 / 遺伝子導入 / アポトーシス / EG細胞 / 顕微受精 / 精母細胞 / トランスジェニックマウス / 生殖細胞 / 性分化 / 減数分裂 / 生殖巣 / 胚移植 / 胎仔生殖細胞 / 体外受精 / 精子細胞 / 顕微注入 / 細胞融合 / 細胞増殖
研究概要

哺乳類胎仔生殖細胞を用いた発生工学技術の開発を目的として、始原生殖細胞の培養、遺伝子導入、生殖細胞顕微操作について研究した。まず移動期の始原生殖細胞を体外で培養して増殖させるための培養方法を改良したのち、培養下で胎仔生殖細胞に遺伝子導入を行う方法について詳細な検討を行った。アポトーシスを抑制する働きを持つことが知られているbcl-xLやアデノウイルスE1b19kDa遺伝子の強制発現が培養下の生殖細胞でも細胞死を抑える効果を持つことを示した。マウス始原生殖細胞をサイトカインLIFを培養液に加えると同時にフォルスコリンやレチノイン酸存在下で培養することによって樹立したEG細胞株について、生殖細胞の性質を保持しているかを検定するために胎仔精巣や卵巣の体細胞との再凝集塊を作成しWミュータントマウスの精巣や卵巣内へ移植して配偶子分化が起きるかを調べる実験を行ったが、テラトーマに転換しているらしく、生殖細胞の分化は見られなかった。
培養操作を加えた生殖細胞からの動物個体の再構築に応用する可能性を念頭において、生殖細胞や配偶子の顕微操作について研究した。まず減数分裂直後の円形精子細胞と卵子を融合させることによって仔マウスを作出することに成功したが、使用する精子細胞の発生段階や顕微操作方法について詳細な検討を行って、顕微注入などの方法改良により、その効率を大幅に向上させることに成功した。さらに精母細胞を用いた顕微授精を試みた。二次精母細胞(2N)まで遡って雄性配偶子として用いられることが明らかにされているが、さらに減数分裂前の一次精母細胞(4N)を用いる方法の開発を試みた。成熟中卵子と電気融合し,さらにその成熟完了卵子を活性化したところ、正常二倍体胚が得られることが分かった。精子細胞の顕微授精の場合にDNAを同時注入することで、トランスジェニックマウスが得られるかどうか試みた。GFP遺伝子を用いたところ、4細胞期から蛍光を見られはじめ、胚盤胞まで発生した15個の胚のうち、5個が蛍光を発し、少なくとも、精子細胞と同時に卵子へ注入したDNAが前核に取り込まれたことが確認された。

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (31件)

  • [文献書誌] Kawase,E., Shirayosi,Y., Hashimoto,K.and Nakatsuji,N: "A combination of buffalo rat liver cell-conditioned medium, forskolin and membrane-bound stem cell factor stimulates rapid proliferation of mouse...." Devel.Growth Differ. 38. 315-322 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Watanabe M,Shirayoshi Y,Koshimizu U,Hashimoto S,Yonehara S,Eguchi Y,Tsujimoto Y,and Nakatsuji N.: "Gene transfection of mouse primordial germ cells in vitro and analysis of their survival and growth control." Exp.Cell Res.230. 76-83 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wakayam T,Hayashi Y,Ogura A.: "Participation of the female pronucleus derived from the second polar body in full embryonic development of mice." J.Reprod.Fertil.110. 263-266 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ogura A,Wakayama T,Suzuki O,Shin T-Y,Matsuda,J Kobayashi Y.: "Chromosomes of mouse primary spermatocytes undergo meiotic divisions after incorporation into homologous immature oocytes." Zygote. 5. 177-182 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ogura A,Suzuki O,Tanemura K,Kobayshi Y,Matsuda J.: "Development of normal mice from metaphase I oocytes fertilized with primary spermatocytes." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 95. 5611-5615 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ogura A,Inoue K,Matsuda J: "Spermatid nuclei can support full termdevelopment after premature chromosome condensation within mature oocytes." Hum.Reprod.in press. (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawase, E., Shirayoshi, Y.Hashimoto, K.and Nakatsuji, N.: "A combination of buffalo rat liver cell-conditioned medium, forskolin and membrane-bound stem cell factor stimulates rapid proliferation of mouse primordial germ cells in vitro similar to that in vivo." Devel.Growth Differ. 38. 315-322 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ogura A, Yamamoto Y, Suzuki O, Takano K, Wakayama T, Mochida K, Kimura H.: "In vitro fertilization and microinsemination with round spermatids for propagation of nephrotic genes in mice." Theriogenol.45. 1141-1149 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ogura A, Matsuda J, Asano T Suzuki O, Yanagimachi R.: "Mouse oocytes injected with cryopreserved round spermatids can develop into normal offspring." J.Assist.Reprod.Genet.13. 431-434 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Watanabe, M., Shirayoshi, Y., Koshimizu, U., Hashimoto, S., Yonehara, S., Eguchi, Y., Tsujimoto, Y., and Nakatsuji, N.: "Gene transfection of mouse primordial germ cells in vitro and analysis of their survival and growth control." Exp.Cell Res.230. 76-83 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wakayama T, Hayashi Y, Ogura A.: "Participation of the female pronucleus derived from the second polar body in full embryonic development of mice." J.Reprod.Fertil.110. 263-266 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanemura K, Wakayama T, Kuramoto K, Hayashi Y, Sato E, Ogura A.: "Birth of normal young by microinsemination with frozen-thawed round spermatids collected from aged azoospermic mice." Laboratory Animal Science. 47. 203-204 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ogura A, Wakayama T, Suzuki O, Shin T-Y, Matsuda J, Kobayashi Y.: "Chromosomes of mouse primary spermatocytes undergo meiotic divisions after incorporation into homologous immature oocytes." Zygote. 5. 177-182 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ogura A, Suzuki O, Tanemura K, Mochida K, Kobayashi Y, Matsuda J.: "Development of normal mice from metaphase I oocytes fertilized with primary spermatocytes." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 95. 5611-5615 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ogura A, Inoue K, Matsuda J.: "Spermatid nuclei can support full termdevelopment after premature chromosome condensation within mature oocytes." Hum.Reprod.(in press). (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中辻憲夫: "マウス胎仔生殖細胞の増殖分化" 蛋白質核酸酵素. 43. 421-429 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Watanabe,M: "Gene transfection of mouse primordial germ cells in vitro and analysis of their survival and growth control" Experimental Cell Research. 230. 76-83 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Nohara,M: "Development of a successful in vitro fertilization procedure and partial characterization of the gamete in the Mastomys(Praomys coucha):a new species for laboratory research in reproductive biology" Biol.Reprod. 58. 226-233 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ogura,A: "Chromosomes of mouse primary spermatocytes undergo meiotic divisions after incorporation into homologous immature oocytes" Zygote. 5. 177-182 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ohgane,J: "Analysis of CpG island of trophoblast giant cells by restriction landmark genomic scanning" Devel. Genet.

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Shin,T.-Y: "Microtubule or ganization in hamster oocytes after fertilization with mature spermatozoa and round spermatids" J.Reprod. Dev.

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Koshimizu,U.,他: "Functional requirement of gp 130-mediated signaling for growth and survival of mouse primordial germ cells in vitro and derivation of embryonic germ (EG) cells." Development. 122. 1235-1242 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kawase,E.,他: "A combination of buffalo rat liver cell-conditioned medium,forskolin and membrane-boundstem cell factor stimulates rapid proliferation of mouse primordial germ cells in vitro similar to that in vivo." Dev.Growth Diff.38. 315-322 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Watanabe,M.,他: "Gene transfection of mouse primordial germ cells in vitro and analysis of their survival and growth control." Exp.Cell Res.230. 76-83 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Ogura,A.,他: "In vitro fertilization and microinsemination with round spermatids for propagation of nephrotic genes in mice." Theriogenology. 45. 1141-1149 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Tenemura,K.,他: "Birth of normal young by microinsemination with frozen-thawed round spermatids collected from aged azoospermic mice." Lab.Anim.Sci.(in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Wakayama,T.,他: "The female pronucleus derived from the second polar body can participate in full embryonic development." J.Reprod.Fertil.(in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Koshimizu,U.,Watanabe,M. and Nakatsuji,N.: "Retinoic acid is a potent growth activator of mouse primordial germ cells in vitro." Devel.Biol.168. 683-685 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Ohkubo,Y.,Shirayoshi,Y.and Nakatsuji,N.: "Autonomous regulation of proliferation and growth arrest in mouse primordial germ cells studied by mixed and clonal cultures." Exp.Cell Res.222. 291-297 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Koshimizu,U.他: "Functional requirement of gp130-mediated signaling for growth and survival of mouse primordial germ cells in vitro and derivation of embryonic germ(EG)cells." Development. 6(in press). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Kawase,E.,Shirayoshi,Y.,Hashimoto,K.and Nakatsuji,N.: "A combination of buffalo rat liver cell-conditioned medium,forskolin and membrane-boundstem cell factor stimulates rapid proliferation of mouse primordial germ cells in vitro similar to that in vivo." Devel.Growth Differ.(in press). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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