ＳＲＹ標的遺伝子および初期卵巣化因子の同定と発現解析

• 研究課題/領域番号: 14J09465
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 動物生産科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 三浦 健人 東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(DC1)
• 研究期間 (年度): 2014-04-25 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円); 2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
• キーワード: 性決定 / 卵巣 / 精巣 / SRY / 性の可塑性 / セルトリ細胞 / 顆粒層細胞 / SOX9 / 顆粒膜細胞

研究実績の概要

マウス胎子XX卵巣を父性環境下 (雄ヌードマウス腎臓被膜下への移植) で発生させると、生殖腺が発生初期の未分化な状態に戻り、精巣化する (XX精巣化モデル)。本研究は、このXX精巣化モデルを用いて、「①精巣決定遺伝子SRYの標的遺伝子」および「②初期卵巣化因子」の同定を行うことを目的に行われている。
①申請者は、SRYの新たな標的遺伝子を同定するために、XX精巣化の過程で未分化な状態に戻ったXX生殖腺に異所的なSRYを誘導し、遺伝子発現を解析した。マイクロアレイ解析の結果、発現が上昇した遺伝子の中には、セルトリ細胞特異的に発現している転写因子が含まれており、それらの発現は、Sox9発現と高い正の相関を示していた。また、これら３つの転写因子は、胎生期の野生型XYまたはSRY恒常発現型XX生殖腺においても高発現しており、胎生期の精巣決定においてSRY標的遺伝子として機能している可能性が示された。
②申請者は、XX精巣化の過程での遺伝子発現変動を、マイクロアレイにより継時的に解析した。その結果、XX精巣化の進行に伴い、顆粒膜細胞特異的遺伝子群のうち、約25％の遺伝子が発現の減少を示すことが分かった。これらの発現が減少した遺伝子の中に、初期卵巣化に関わる遺伝子が含まれている可能性がある。
対照的に、XX精巣化の進行に伴い、セルトリ細胞に特異的な遺伝群の約25％の遺伝子が発現の増加を示すことが分かった。XX精巣化の過程で発現が上昇した遺伝子に関して、CRISPR-Cas9システムを用いてノックアウトしたマウスを作製した。ノックアウトマウスの移植卵巣では、野生型の移植卵巣と比較して、退行中の卵胞数が有意に増加していた。これらの結果から、ノックアウトした遺伝子は、移植卵巣の雄性化過程における卵胞の維持に関与していることを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Defects in the first wave of folliculogenesis in mouse XO ovaries (2017)
  • 著者名/発表者名: Kento Miura, Chiharu Murata, Kyoko Harikae, Hitomi Suzuki, Masami Kanai-Azuma, Masamichi Kurohmaru, Naoki Tsunekawa & Yoshiakira Kanai
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Development 巻: 63 号: 3 ページ: 333-338
  • DOI: 10.1262/jrd.2017-033
  • NAID: 130006362665
  • ISSN: 0916-8818, 1348-4400
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] In vivo dynamics of GFRα1-positive spermatogonia stimulated by GDNF signals using a bead transplantation assay (2016)
  • 著者名/発表者名: Uchida A, Kishi K, Aiyama Y, Miura K, Takase HM, Suzuki H, Kanai-Azuma M, Iwamori T, Kurohmaru M, Tsunekawa N, Kanai Y
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 476 号: 4 ページ: 546-552
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2016.05.160
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 哺乳類の卵巣の性的可塑性と疾患 (2017)
  • 著者名/発表者名: 三浦健人、金井克晃
  • 学会等名: 性と生殖の懇談会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2017-01-24
  • 招待講演
• [学会発表] Molecular Characterization of a Partial Masculinization in Embryonic Ovaries Grafted into Male Nude Mice (2016)
  • 著者名/発表者名: Kento Miura, Kyoko Harikae, Mayu Nakaguchi, Ayako Tomita, Yoshikazu Hirate, Masami Kanai-Azuma, Masamichi Kurohmaru and Yoshiakira Kanai
  • 学会等名: 新学術領域研究「配偶子産生制御」第6回領域会議
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2016-09-28
• [学会発表] SRY-independent testiculogenesis of mouse fetal gonads caused in male environment and its common molecular pathway with SRY-dependent testiculogenesis (2016)
  • 著者名/発表者名: Kento Miura 1, Kyouko Harikae 1, Mayu Nakaguchi 1, Hinako Takase 2, Naoki Tsunekawa 3, Masamichi Kuroumaru 1, Yoshiakira Kanai 1 (1Dept. of Vet. Anat., Univ. of Tokyo, 2Dept. of Exp. Anim., Tokyo medical and dental Univ., 3Dept. of Bior. Sci., Univ. of Nihon)
  • 学会等名: International Symposium for RIKEN Epigenetics Program 2016
  • 発表場所: Suzuki Umetaro Hall,the Bioscience Bldg. at the RIKEN Wako Campus in Saitama, Japan
  • 年月日: 2016-02-15
  • 国際学会
• [学会発表] SRY-independent masculinization and its global changes of gene expression in mouse fetal gonads (2016)
  • 著者名/発表者名: Kento Miura, Kyoko Harikae, Mayu Nakaguchi, Yoshikazu Hirate, Hinako Takase, Naoki Tsunekawa, Kanai-Azuma Masami, Masamichi Kurohmaru, Yoshiakira Kanai
  • 学会等名: JSDB Special Symposium: Frontier of Developmental Biology Hosted by JSDB
  • 発表場所: 東京
  • 国際学会
• [学会発表] 雄性環境下で起こるマウス胎子生殖腺のSRY非依存的精巣化とその分子経路 (2015)
  • 著者名/発表者名: 三浦健人1、張替香生子1、中口真有1、冨田絢子1、恒川直樹2、九郎丸正道1、金井克晃1 (1東大 獣医解剖、2日大 生物資源科学)
  • 学会等名: 第38回分子生物学会
  • 発表場所: 兵庫県 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] 雄性環境下で起こるマウス胎子XX生殖腺のSRY非依存的精巣化について (2015)
  • 著者名/発表者名: 三浦健人、張替香生子、中口真有、金井克晃 （東京大学 獣医解剖学）
  • 学会等名: 新学術領域研究「配偶子産生制御」第4回領域会議
  • 発表場所: 東京農業大学 世田谷キャンパスアカデミアセンター地下1階 横井講堂
  • 年月日: 2015-09-02
• [学会発表] マウス胎子生殖腺のSRY依存的および非依存的精巣化において共通する分子経路 (2014)
  • 著者名/発表者名: 三浦 健人, 金井 克晃 （東大・獣医解剖学）
  • 学会等名: 第37回分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] Identification of conserved molecular pathways in mammalian testiculogenesis (2014)
  • 著者名/発表者名: Kento Miura, Masami Kanai-Azuma1, Yoshiakira Kanai (Dept Veterinary Anatomy, Univ. Tokyo, 1Tokyo Medical and Dental University)
  • 学会等名: 4th International SOX Research Conference
  • 発表場所: Cleveland Botanical Garden( Cleveland, Ohio)
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-12
• [学会発表] HSP-SRY Tg マウスを用いた SRY 標的遺伝子の探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 三浦健人1、張替香生子1、中口真有1、冨田絢子1、恒川直樹1、金井正美2、九郎丸正道1、金井克晃1 (1東大 獣医解剖、2東京医科歯科 実験動物)
  • 学会等名: 第28回モロシヌス研究会
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所講堂 / 修善寺総合会館
  • 年月日: 2014-06-27 – 2014-06-28
• [図書] “Sex Determination and Differentiation in Mammals”, Reproductive and Developmental Strategies: the Continuity of Life (2017)
  • 著者名/発表者名: Kento Miura, Ayako Tomita & Yoshiakira Kanai
  • 出版者: Springer