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カテプシンシグナル経路の制御によるウシ胚の発生およびガラス化後生存性の向上

研究課題

研究課題/領域番号 15F15400
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 動物生産科学
研究機関北海道大学

研究代表者

高橋 昌志  北海道大学, 農学研究院, 教授 (10343964)

研究分担者 BALBOULA AHMED  北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2015-11-09 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2017年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードウシ / 卵子 / 胚盤胞 / カテプシン / アポトーシス / ガラス化 / 染色体分離 / 初期胚 / オートファジー
研究実績の概要

本年度は、特別研究員Ahmed Z Balboura博士が別ポストへの採用のため、研究機期間が短縮たため、昨年度の研究の継続に注力した。特に、本研究で期待される凍結保存後のウシ胚の生存性向上への効果に関しては、前年度に明らかとなったガラス化保存胚の生存性向上へのカテプシン阻害剤の効果の検証を行い、カテプシンB阻害剤であるe-64および、カテプシンK阻害剤であるOdanactib、それぞれが凍結後の生存性への向上効果が確認された。実際にガラス化処理後の胚盤胞において、カテプシンBの活性を詳細に観察したところ、無処理胚と比べてガラス化処理胚では、胚盤胞外周を構成し、胎盤に分化する栄養膜細胞(TE)において、胚の内部に位置し、将来胎児に分化する内部細胞塊(ICM)と比べてカテプシン活性の増加が検出された。同時に、TUNEL染色によるDNA損傷の検出では、TE細胞でのDNA損傷の増加が確認された。また、同時にアポトーシス関連遺伝子であるcaspase9の有意な増加が確認された。これらのことから、ガラス化処理を含む凍結処理によって保存液に直接接する栄養膜細胞への物理的な障害が細胞への損傷を直接的に引き起こし、それを受けた細胞内のカテプシンの活性化-その下流のシグナルとして知られているアポトーシスの経路が活性化することが示唆された。今後は、ICMとTEの異なった細胞における応答性への際の研究が今後、必要である。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Heat-shock-induced cathepsin B activity during IVF and culture compromises the developmental competence of bovine embryos2018

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Yamanaka, Hafiza Khatun, Junki Egashira, AhmedZ Balboula, Hideki Tatemoto, Miki Sakatani, Naoki Takenouchi, Yasuhiko Wada, Masashi Takahashi
    • 雑誌名

      Theriogenology

      巻: 114 ページ: 293-300

    • DOI

      10.1016/j.theriogenology.2018.04.005

    • NAID

      120006650532

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Oxidative and redox regulation in in vitro development of bovine preimplantation embryos2017

    • 著者名/発表者名
      高橋昌志
    • 学会等名
      中国西北農業科技大学 畜産科学部
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Evaluation and regulation of intracellular cysteine protease to improve the quality and quantity of bovine in vitro embryo production2017

    • 著者名/発表者名
      Masashi Takahashi
    • 学会等名
      International Conference on Beef Cattle improvement and industrialization in China. Proceedings
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cathepsin B regulation rescues the perturbation of SAC function in vitrified mouse oocytes2016

    • 著者名/発表者名
      A.Z. Balboula, H. Bai, M. Kawahara, T. Kotani, M. Takahashi
    • 学会等名
      第109回日本繁殖生物学会大会
    • 発表場所
      麻布大学(神奈川県・相模原市)
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 遺伝繁殖学研究室 - 北海道大学 農学部

    • URL

      http://lab.agr.hokudai.ac.jp/anim/breed/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 遺伝繁殖学研究室 - 北海道大学 農学部

    • URL

      http://www.agr.hokudai.ac.jp/anim/breed/member.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 北海道大学遺伝繁殖学研究室

    • URL

      http://www.agr.hokudai.ac.jp/anim/breed/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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