研究課題/領域番号 |
19K06698
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分44020:発生生物学関連
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研究機関 | 国立遺伝学研究所 |
研究代表者 |
河崎 敏広 国立遺伝学研究所, 遺伝形質研究系, 助教 (30770630)
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研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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キーワード | 精子形成 / 減数分裂 / 精原細胞 / ゼブラフィッシュ / 生殖細胞 / 魚類 |
研究開始時の研究の概要 |
精子形成では、精原細胞が一定回数の体細胞分裂による増殖をしながら成熟し、減数分裂を開始する。未成熟な細胞が減数分裂を起こさない事は、動物に広く共有された仕組みである。精原細胞の増殖に伴う成熟と減数分裂の開始は密接に関係するが、これらの過程を制御する機構は殆ど解明されていない。 本研究は、精原細胞の成熟と減数分裂開始における新規制御因子の同定を目的とする。「成熟できない変異体」、「減数分裂を異常に起こす変異体」、「正常個体」の精原細胞のトランスレイトーム解析(網羅的な翻訳活性解析)によって精原細胞の成熟因子、および減数分裂開始因子の候補を探索し、それらの機能解析を行い、両因子の同定を目指す。
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研究実績の概要 |
精子形成では、精原細胞の増殖に伴う成熟と減数分裂のスタートは密接に関係するが、この過程を制御する機構は未解明である。本研究は、初期精原細胞が成熟できないmoto変異体、成熟を経ずに減数分裂を開始する異常を持つPM-035変異体を用いたトランスレイトーム解析(網羅的な翻訳活性解析)を通して、精原細胞の成熟・減数分裂開始を制御する分子基盤の確立、および制御因子の同定を行う。 TRAP法(Translating Ribosome Affinity Purification)によるトランスレイトーム取得に必要となる、初期精原細胞でGFPタグを持つリボソームタンパク質を発現させるトランスジェニック(sox17:EGFP-rpl10a)系統の作成を最初に行い、EGFP-rpl10aが想定通りに初期精原細胞特異的に発現することを確認した。本年度は、TRAP法によって翻訳中のRNAがエンリッチされているか確認するための野生型、moto変異体、PM-035変異体精巣のRNA-seq解析を行ってトランスクリプトームを取得し、それぞれの変異体における遺伝子のRNAレベルでの発現変動パターンを確認した。これと並行して、TRAP法によるトランスレイトーム解析を進め、野生型およびmoto変異体については無事取得することができたが、PM-035変異体においてはオス個体を得ることができず、トランスレイトームの取得に至っていない。現在この問題の解決に当たっており、解決後に取得するトランスクリプトームとトランスレイトームを合わせて解析し、精原細胞の成熟・減数分裂開始を制御する分子基盤を確立する。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
野生型、moto変異体、PM-035変異体精巣のトランスクリプトームの取得を完了、野生型およびmoto変異体についてはトランスレイトームの取得まで完了し、精原細胞の増殖に伴う成熟については分子基盤を整えることができた。しかし、減数分裂の開始については、sox17:EGFP-rpl10aを持つPM-035変異体オス個体の作出に問題が生じ、トランスレイトーム解析が終了しておらず分子基盤の確立には至っていない。現在この問題の解決に当たっている。
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今後の研究の推進方策 |
本年度では、PM-035変異体でsox17:EGFP-rpl10aトランスジーンを持つ個体が全てメスに性分化してしまい、TRAP法によるRNA抽出ができなかった。ゼブラフィッシュ には性染色体が見つかっておらず、飼育条件の違いで極端に雌雄比が変わることも見られる魚種であるが、稚魚期にメチルテストステロン処理を施すことで雄への性分化を誘導できることが分かっている。現在、この処理を施すことでsox17:EGFP-rpl10aトランスジーンを持つPM-035変異体の雄個体を作出中である。その後速やかにPM-035変異体精原細胞のトランスレイトームを取得し、減数分裂開始機構解析のための分子基盤を確立する。
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