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ウシ栄養膜細胞再誘導を介した新規ゲノミック評価系の基盤構築

研究課題

研究課題/領域番号 18H02321
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分42010:動物生産科学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

川原 学  北海道大学, 農学研究院, 准教授 (70468700)

研究分担者 唄 花子  北海道大学, 農学研究院, 助教 (60775443)
永野 昌志  北里大学, 獣医学部, 教授 (70312402)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
キーワードウシ / 胚盤胞期胚 / 個体発生 / 栄養膜細胞 / ゲノミック評価 / 初期胚 / 細胞分化 / 育種 / 内部細胞塊 / 栄養外胚葉 / 初期胚発生
研究成果の概要

受精卵は細胞分裂を繰り返して胚盤胞期胚と呼ばれる内部に腔所のある球状構造を形成する。胚盤胞期胚は、内部細胞塊(ICM)と栄養外胚葉(TE)という二種類の細胞で構成されており、それぞれ胚と胎盤の大部分に成長する。我々は、ウシのICM細胞は、TEを再生することが可能であり、胚と胎盤の両方を形成することができることを示した。
ウシ胚盤胞期胚から単離したICMは一定期間体外培養することで、TEを再生した。さらに、TE再生の完全性を調べるために、TE再生胚を受胚牛に胚移植した。胚移植後、4頭のうち1頭が妊娠し、明らかに正常な胎盤を持つ雌の子牛が自然分娩で生まれた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今回の研究から、ウシ胚盤胞期胚のICMは完全なTE再生機能を保持していることが証明されたので、TEの大部分を利用して遺伝子検査に供した上で個体生産できる可能性が示された。さらに、ウシ胚のTEのYAP1局在はマウス胚TEとは異なって動的に局在様式が変化していることが判明し、これによりマウス胚などと比べて緩やかに細胞分化が進行するウシ胚の発生が調節されていると推察された。本研究を足掛かりに生理現象の中でのYAP1細胞内局在の多様な制御機構の理解が深まることが期待され、さらに研究を進めることで、哺乳類の細胞運命決定のメカニズムや種による違いが明らかになるかもしれない。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 3件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Requirement for expression of WW domain containing transcription regulator 1 in bovine trophectoderm development2021

    • 著者名/発表者名
      Saito Shun、Yamamura Shota、Kohri Nanami、Bai Hanako、Takahashi Masashi、Kawahara Manabu
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 555 ページ: 140-146

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.03.112

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lipopolysaccharide and lipoteichoic acid influence milk production ability via different early responses in bovine mammary epithelial cells.2021

    • 著者名/発表者名
      Tsugami Y, Wakasa H, Kawahara M, Nishimura T, Kobayashi K
    • 雑誌名

      Experimental cell Research

      巻: 15 号: 2 ページ: 112472-112472

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2021.112472

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adverse effects of LPS on membrane proteins in lactating bovine mammary epithelial cells.2021

    • 著者名/発表者名
      Tsugami Y, Wakasa H, Kawahara M, Watanabe A, Suzuki T, Nishimura T, Kobayashi K
    • 雑誌名

      Cell and Tissue Research

      巻: ahead of print 号: 2 ページ: 435-448

    • DOI

      10.1007/s00441-020-03344-0

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of summer heat stress on gene expression in bovine uterine endometrial tissues2020

    • 著者名/発表者名
      Bai Hanako, Ukita Haruka, Kawahara Manabu, Mitani Tomohiro, Furukawa Eri, Yanagawa Yojiro, Yabuuchi Naoto, Kim Heejin, Takahashi Masashi
    • 雑誌名

      Animal Science Journal

      巻: 91 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1111/asj.13474

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Yes-associated protein 1 translocation through actin cytoskeleton organization in trophectoderm cells2020

    • 著者名/発表者名
      Yamamura Shota, Goda Nanami, Akizawa Hiroki, Kohri Nanami, Balboula Ahmed Z, Kobayashi Ken, Bai Hanako, Takahashi Masashi, Kawahara Manabu
    • 雑誌名

      Developmental Biology

      巻: 468 号: 1-2 ページ: 14-25

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2020.09.004

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Vitrification-induced activation of lysosomal cathepsin B perturbs spindle assembly checkpoint function in mouse oocytes2020

    • 著者名/発表者名
      Balboula Ahmed Z、Schindler Karen、Kotani Tomoya、Kawahara Manabu、Takahashi Masashi
    • 雑誌名

      Molecular Human Reproduction

      巻: 26 号: 9 ページ: 689-701

    • DOI

      10.1093/molehr/gaaa051

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The role of RHOA signaling in trophectoderm cell-fate decision in cattle2020

    • 著者名/発表者名
      Kohri Nanam, Akizawa Hiroki, Iisaka Sakie, Bai Hanako, Takahashi Masashi, Kawahara Manabu
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 528 号: 4 ページ: 713-718

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.05.210

    • NAID

      120007126837

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Trophectoderm regeneration to support full-term development in the inner cell mass isolated from bovine blastocyst2019

    • 著者名/発表者名
      Kohri Nanami、Akizawa Hiroki、Iisaka Sakie、Bai Hanako、Yanagawa Yojiro、Takahashi Masashi、Komatsu Masaya、Kawai Masahito、Nagano Masashi、Kawahara Manabu
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 294 号: 50 ページ: 19209-19223

    • DOI

      10.1074/jbc.ra119.010746

    • NAID

      120006940625

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of use of conventional and sexed semen on the conception rate in heifers: A comparison study2019

    • 著者名/発表者名
      Oikawa Kohei、Yamazaki Takeshi、Yamaguchi Satoshi、Abe Hayato、Bai Hanako、Takahashi Masashi、Kawahara Manabu
    • 雑誌名

      Theriogenology

      巻: 135 ページ: 33-37

    • DOI

      10.1016/j.theriogenology.2019.06.012

    • NAID

      120006882075

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Overgrowth of mice generated from postovulatory aged oocyte spindles.2019

    • 著者名/発表者名
      Shiina K, Komatsu M, Yokoi F, Bai H, Takahashi T, Kawahara M.
    • 雑誌名

      FASEB BioAdvances

      巻: 印刷中 号: 7 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1096/fba.2019-00005

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Significance of CCN2 expression in bovine preimplantation development2018

    • 著者名/発表者名
      Akizawa Hiroki、Yanagawa Yojiro、Nagano Masashi、Bai Hanako、Takahashi Masashi、Kawahara Manabu
    • 雑誌名

      Animal Science Journal

      巻: 90 号: 1 ページ: 49-54

    • DOI

      10.1111/asj.13126

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Effect of EAS on HSP70 related progesterone synthesis in bovine cumulusgranulosa cells.2021

    • 著者名/発表者名
      Khoi Thieu HO, Kohei HOMMA, Jun TAKANARI, Tomohiro MITANI, Hanako BAI, Manabu KAWAHARA, Kim Khang Thi NGUYEN, Masashi TAKAHASHI.
    • 学会等名
      日本畜産学会、九州大学(福岡県)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Effect of zona pellucida on early development and gene expression in mouse embryos.2021

    • 著者名/発表者名
      Weihong FAN, Hanako BAI, Manabu KAWAHARA, Masashi TAKAHASHI.
    • 学会等名
      日本畜産学会、九州大学(福岡県)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Species-specific dynamics of mitochondrial content within an embryo during preimplantation development in mice and cattle.2020

    • 著者名/発表者名
      Komatsu M., Yokoi F., Imai S., Yamane M., Bai H., Takahashi M., and Kawahara M.
    • 学会等名
      Fertility Conference and Exhibition 2020, Edinburgh (UK).
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hippo経路標的分子TAZ 遺伝子の発現抑制がウシ初期胚に及ぼす影響.2018

    • 著者名/発表者名
      山村頌太, 郡七海, 秋沢宏紀, 唄花子, 高橋昌志, 川原学.
    • 学会等名
      日本繁殖生物学会 (長野県上田市)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ウシ子宮内膜上皮細胞を用いた暑熱負荷培養およびインターフェロン・タウ応答性の検証.2018

    • 著者名/発表者名
      小松正明, 鈴木惇文, 国井宏樹, 川原学, 木村康二, 高橋昌志, 唄花子.
    • 学会等名
      日本繁殖生物学会 (長野県上田市)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 乳牛の分娩前後における末梢血単核球のストレスおよび免疫関連因子の解析.2018

    • 著者名/発表者名
      唄花子, Shabur Md Abdus TALUKDER, 国井宏樹, 伊藤月乃, 川原学, 高橋昌志.
    • 学会等名
      日本繁殖生物学会 (長野県上田市)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 性選別精液による乳牛人工授精の受胎率に及ぼす環境要因の影響.2018

    • 著者名/発表者名
      及川康平, 山崎武志, 山口諭, 阿部隼人, 唄花子, 高橋昌志, 川原学.
    • 学会等名
      日本繁殖生物学会 (長野県上田市)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 北海道大学農学部 遺伝繁殖学研究室

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 内部細胞塊から腔再形成胚を作製する方法および腔再形成胚を用いたウシ個体の作出方法2019

    • 発明者名
      川原学、郡七海、高橋昌志、唄花子
    • 権利者名
      川原学、郡七海、高橋昌志、唄花子
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-172732
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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