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体外培養卵胞と再構成卵胞中の卵子核機能性獲得ダイナミクスのイメージング法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 18H02357
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42030:動物生命科学関連
研究機関近畿大学

研究代表者

山縣 一夫  近畿大学, 生物理工学部, 教授 (10361312)

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: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2018年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
キーワード体外卵胞培養 / 再構成卵胞 / クロマチン / ライブセルイメージング
研究成果の概要

本研究では、卵胞発育・卵胞成熟過程における核内クロマチン動態を観察するための方法を確立し、ライブセルイメージングによって評価を行った。特に染色体動原体付近に存在するペリセントロメア領域の核内局在性に着目して観察した結果、核内のメチル化DNAの動態を連続的に三次元評価することに成功した。また、卵胞成熟期の核内クロマチン動態が卵子発生能との連関していることを明らかにした。卵胞発育・卵子成熟過程における核内クロマチン動態を低侵襲な条件で評価し、その後の発生率と結びつけることにはじめて成功した。ここで確立された方法論は、これまでブラックボックスとなっていた卵子形成における研究に新しい方法論を提供した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、卵胞発育・卵子成熟過程における核内クロマチン動態を低侵襲な条件で評価し、その後の発生率と結びつけることにはじめて成功した。ここで確立された方法論は、これまで卵巣内でブラックボックスとなっていた卵子形成における研究に新しい方法論を提供したことになった。また、受精直後や初期胚発生におけるクロマチン変換の研究に対しても相乗効果がある。特に本研究で検討を開始した単一胚移植の成功は、本研究に加え生殖補助医療の基礎技術として応用性が高く、特筆すべき成果である。

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

    (51件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 4件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (39件) (うち招待講演 16件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Chromosome counting in the mouse and human zygote using low-invasive super-resolution live-cell imaging2021

    • 著者名/発表者名
      Hatano Yu、Mashiko Daisuke、Tokoro Mikiko、Yao Tatsuma、Hirao Ryota、Kitasaka Hiroya、Fukunaga Noritaka、Asada Yoshimasa、Yamagata Kazuo
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2021.03.14.435348

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Zygotic Nuclear F-Actin Safeguards Embryonic Development2020

    • 著者名/発表者名
      Okuno Tomomi、Li Wayne Yang、Hatano Yu、Takasu Atsushi、Sakamoto Yuko、Yamamoto Mari、Ikeda Zenki、Shindo Taiki、Plessner Matthias、Morita Kohtaro、Matsumoto Kazuya、Yamagata Kazuo、Grosse Robert、Miyamoto Kei
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 31 号: 13 ページ: 107824-107824

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2020.107824

    • 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] 3D convolutional neural networks-based segmentation to acquire quantitative criteria of the nucleus during mouse embryogenesis2020

    • 著者名/発表者名
      Tokuoka Yuta、Yamada Takahiro G.、Mashiko Daisuke、Ikeda Zenki、Hiroi Noriko F.、Kobayashi Tetsuya J.、Yamagata Kazuo、Funahashi Akira
    • 雑誌名

      npj Systems Biology and Applications

      巻: 6 号: 1 ページ: 32-32

    • DOI

      10.1038/s41540-020-00152-8

    • 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] Editing DNA Methylation in Mammalian Embryos.2020

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki T, Hatano Y, Taniguchi R, Kobayashi N, Yamagata K.
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci.

      巻: 21 号: 2 ページ: 637-637

    • DOI

      10.3390/ijms21020637

    • 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] Chromosome segregation error during early cleavage in mouse pre-implantation embryo does not necessarily cause developmental failure after blastocyst stage2020

    • 著者名/発表者名
      Mashiko Daisuke、Ikeda Zenki、Yao Tatsuma、Tokoro Mikiko、Fukunaga Noritaka、Asada Yoshimasa、Yamagata Kazuo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 854-854

    • DOI

      10.1038/s41598-020-57817-x

    • 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] Normal B cell development and Pax5 expression in Thy28/ThyN1-deficient mice2019

    • 著者名/発表者名
      Kitaura Fusako、Yuno Miyuki、Fujita Toshitsugu、Wakana Shigeharu、Ueda Jun、Yamagata Kazuo、Fujii Hodaka
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 号: 7 ページ: e0220199-e0220199

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0220199

    • 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] Nuclear formation induced by DNA-conjugated beads in living fertilised mouse egg.2019

    • 著者名/発表者名
      Yuka Suzuki, Sukriye Bilir, Yu Hatano, Tatsuhito Fukuda, Daisuke Mashiko, Shouhei Kobayashi, Yasushi Hiraoka, Tokuko Haraguchi, Kazuo Yamagata
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 8461-8461

    • DOI

      10.1038/s41598-019-44941-6

    • 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] Histone H3K9 Methyltransferase G9a in Oocytes Is Essential for Preimplantation Development but Dispensable for CG Methylation Protection.2019

    • 著者名/発表者名
      Yeung WKA, Brind’Amour J, Hatano Y, Yamagata K, Feil R, Matthew C. Lorincz MC, Tachibana M, Shinkai Y, Sasaki H*.
    • 雑誌名

      Cell Rep.

      巻: 27 号: 1 ページ: 282-293

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2019.03.002

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Signs of biological activities of 28,000-year-old mammoth nuclei in mouse oocytes visualized by live-cell imaging2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Yamagata, Kouhei Nagai, Hiroshi Miyamoto, ...., Tetsuya Handa (17番目), Hiroshi Kimura, Yoshihiko Hosoi, Tasuku Mitani, Kazuya Matsumoto, Akira Iritani
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 巻 号: 1 ページ: 4050-4050

    • DOI

      10.1038/s41598-019-40546-1

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] A microfluidic device for isolating intact chromosomes from single mammalian cells and probing their folding stability by controlling solution conditions2018

    • 著者名/発表者名
      T. Takahashi, K. O. Okeyo, J. Ueda, K. Yamagata, M. Washizu, H. Oana
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 13684-13684

    • DOI

      10.1038/s41598-018-31975-5

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] 超解像顕微鏡を用いたマウス初期胚のライブセルイメージング2020

    • 著者名/発表者名
      波多野 裕、野老 美紀子、八尾 竜馬、山縣 一夫
    • 学会等名
      第38回日本受精着床学会総会・学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ライブセルイメージングを用いた胚のATP濃度と発生能の関連性についての検討2020

    • 著者名/発表者名
      清水 祐稀、八尾 竜馬、山縣 一夫
    • 学会等名
      第38回日本受精着床学会総会・学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 低侵襲ライブセルイメージング技術を用いた高精度着床前胚雌雄判別法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      植田 朱音、佐藤 優子、大井 彰人、八尾 竜馬、木村 宏、山縣 一夫
    • 学会等名
      第38回日本受精着床学会総会・学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 受精卵から産仔までを紐づけるライフコースイメージング2020

    • 著者名/発表者名
      山縣一夫
    • 学会等名
      第38回日本受精着床学会総会・学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 科学の歴史からひも解く定量の必然性と論文紹介2020

    • 著者名/発表者名
      山縣一夫
    • 学会等名
      第2回 ART JAPAN定量生殖医療研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 科学的「確からしさ」をどう担保するか?2020

    • 著者名/発表者名
      山縣一夫
    • 学会等名
      第7回 生殖若手の会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 計測・再構成アプローチによる初期胚核の機能性獲得機序の理解2020

    • 著者名/発表者名
      山縣一夫
    • 学会等名
      第93回 日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Construction of artificial nucleus in mouse fertilized oocyte by quantitative and reconstitution approach2020

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Yamagata
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] マウス受精卵における細胞核の再構成2019

    • 著者名/発表者名
      山縣一夫
    • 学会等名
      2019遺伝研研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 再構成とエピゲノム編集による初期胚核の機能性獲得機序の理解2019

    • 著者名/発表者名
      山縣一夫
    • 学会等名
      クロマチン潜在能 第2回領域班会議
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ライブセルイメージングを用いた哺乳動物受精卵の質の評価2019

    • 著者名/発表者名
      山縣一夫
    • 学会等名
      第46回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高解像・超解像ライブセルイメージングによる胚の細胞核・染色体の観察2019

    • 著者名/発表者名
      山縣一夫
    • 学会等名
      ART FORUM'19
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マウス受精卵での人工細胞核構築2019

    • 著者名/発表者名
      山縣一夫(鈴木由華、Sukriye Bilir、波多野裕、福田龍人、増子大輔、小林昇平、平岡泰、原口徳子、山縣一夫)
    • 学会等名
      第37回日本受精着床学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ライブセルイメージングによる哺乳動物初期胚の質の評価2019

    • 著者名/発表者名
      山縣一夫
    • 学会等名
      第3回日本胚移植技術研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Manipulate & Reconstitute the chromatin2019

    • 著者名/発表者名
      Yamagata Kazuo
    • 学会等名
      RIKEN SEMINAR 7th Epigenetics Seminar Series 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞核を造る-機能的な核の再構成を目指して-2019

    • 著者名/発表者名
      山縣一夫
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ライブセルイメージングによる胚の質の評価2019

    • 著者名/発表者名
      山縣一夫
    • 学会等名
      生殖補助医療技術者のためのリカレントセミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 初期胚発生におけるイベントのタイミングは細胞数・時間のどちらに依存しているのか~三次元画像解析による時間定量~2019

    • 著者名/発表者名
      池田善貴、増子大輔、小林徹也、八尾竜馬、野老美紀子、細井美彦、山縣一夫
    • 学会等名
      定量生物学の会 第9回年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] エピゲノム編集によるマウス生殖系列細胞特異的なペリセントロメア/セントロメアのDNA低メチル化状態の意義の解明2019

    • 著者名/発表者名
      波多野裕、山﨑大賀、谷口稜弥、増子大輔、野老美紀子、八尾竜馬、山縣一夫
    • 学会等名
      有性生殖にかかわる染色体・クロマチン・核動態に関する研究会(遺伝研研究会)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ライブセルイメージングおよび単一胚移植による産まれる発生パターンの解析2019

    • 著者名/発表者名
      池田善貴、小林徹也、八尾竜馬、野老美紀子、増子大輔、 細井美彦、山縣一夫
    • 学会等名
      有性生殖にかかわる染色体・クロマチン・核動態に関する研究会(遺伝研研究会)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] エピゲノム編集によるマウス生殖系列細胞特異的なペリセントロメア/セントロメアのDNA低メチル化状態の意義の解明2019

    • 著者名/発表者名
      波多野裕、山﨑大賀、谷口稜弥、増子大輔、野老美紀子、八尾竜馬、山縣一夫
    • 学会等名
      クロマチン潜在能 第2回領域班会議 第1回クロマチン潜在能ワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] マウス初期胚特異的なセントロメア構造および機能の分子機序の解明2019

    • 著者名/発表者名
      谷口稜弥、山﨑大賀、波多野裕、増子大輔、舛本寛、山縣一夫
    • 学会等名
      クロマチン潜在能 第2回領域班会議 第1回クロマチン潜在能ワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 転写能を持つ人工細胞核の作製2019

    • 著者名/発表者名
      福田龍人、鈴木由華、Sukriye Bilir、波多野 裕、増子 大輔、小林 昇平、平岡 泰、原口 徳子、山縣 一夫
    • 学会等名
      クロマチン潜在能 第2回領域班会議 第1回クロマチン潜在能ワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] in vitro卵形成-初期胚発生の連続観察に向けた試み2019

    • 著者名/発表者名
      清水祐希、植村碧、波多野裕、増子大輔、野老美紀子、八尾竜馬、細井美彦、山縣一夫
    • 学会等名
      第37回日本受精着床学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] マウス着床前発生における細胞数半自動計測法を用いた産仔に繋がる胚の解析2019

    • 著者名/発表者名
      池田善貴、小林徹也、八尾竜馬、野老美紀子、増子大輔、山縣一夫
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 超解像顕微鏡を用いたマウス初期胚のライブセルイメージング2019

    • 著者名/発表者名
      波多野裕、野老美紀子、八尾竜馬、山縣一夫
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Mintbody法を用いたマウス着床前胚におけるX染色体不活性化の可視化2019

    • 著者名/発表者名
      植田 朱音、佐藤 優子、大井彰人、八尾 竜馬、木村 宏、山縣 一夫
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] マウス初期胚特異的なセントロメア構造および機能の分子機序の解明2019

    • 著者名/発表者名
      谷口稜弥、波多野裕、山﨑大賀、舛本寛、小布施力史、山縣一夫
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 微小核の核膜形成とインポート活性の有無はサイズに依存する2019

    • 著者名/発表者名
      松本侑也、福田龍人、赤井絹香、平岡泰、原口徳子、山縣一夫
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 初期胚発生におけるイベントのタイミングは細胞数・時間のどちらに依存しているのか~三次元画像解析による時間定量~2019

    • 著者名/発表者名
      池田善貴、小林徹也、八尾竜馬、野老美紀子、増子大輔、 細井美彦、山縣一夫
    • 学会等名
      定量生物学の会 第9回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ゲノム編集を応用したマウス受精卵のエピゲノム編集2018

    • 著者名/発表者名
      山縣一夫
    • 学会等名
      日本ゲノム編集学会第3回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ライブセルイメージングとエピゲノム編集によるマウス生殖・発生のエピジェネティクス解析2018

    • 著者名/発表者名
      山縣一夫
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 哺乳動物受精卵ライブセルイメージングの構築とそれによる胚の質評価2018

    • 著者名/発表者名
      山縣一夫
    • 学会等名
      TARAセミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ATPイメージングによる卵子老化の定量的理解に向けた試み2018

    • 著者名/発表者名
      八尾竜馬、鈴木由華、廣地郁哉、山本正道、朝山雄太、野老美紀子、細井美彦、福永憲隆、浅田義正、山縣一夫
    • 学会等名
      第36回日本受精着床学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ライブセルイメージングを用いた卵子発育過程における核内構造変換タイミングの特定2018

    • 著者名/発表者名
      植村碧、藤村雪乃、野老美紀子、八尾竜馬、山縣一夫、細井美彦
    • 学会等名
      第36回日本受精着床学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ライブセルイメージングを用いたマウス着床前胚発生におけるcompactionおよびcavitationタイミングの定量2018

    • 著者名/発表者名
      池田善貴、小林徹也、八尾竜馬、野老美紀子、増子大輔、 細井美彦、山縣一夫
    • 学会等名
      第36回日本受精着床学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 受精卵におけるDNA損傷の可視化及び定量化の試み2018

    • 著者名/発表者名
      小栗未生奈、半田哲也、鈴木由華、波多野裕、野老美紀子、八尾竜馬、小林昇平、細井美彦、野崎直仁、原口徳子、木村宏、山縣一夫
    • 学会等名
      近畿大学 海南研究所公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マウス初期胚発生におけるセントロメア/ペリセントロメアのDNAメチル化機能2018

    • 著者名/発表者名
      波多野裕、山﨑大賀、谷口稜弥、増子大輔、野老美紀子、八尾竜馬、小林憲忠、山縣一夫
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ライブセルイメージングを用いたマウス受精卵におけるDNA損傷の可視化及び定量化2018

    • 著者名/発表者名
      小栗未生奈、半田哲也、鈴木由華、波多野裕、野老美紀子、八尾竜馬、小林昇平、細井美彦、野崎直仁、原口徳子、木村宏、山縣一夫
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 月刊「細胞」2020年5月増刊号2020

    • 著者名/発表者名
      山縣一夫、福田龍人、赤井絹香、原口徳子
    • 総ページ数
      60
    • 出版者
      ニューサイエンス社
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] 教科書を書き換えろ!染色体の新常識2018

    • 著者名/発表者名
      平野 達也、胡桃坂 仁志
    • 総ページ数
      214
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758103749
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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