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ウシ精子の鞭毛機能の評価基準の見直しを目的とした3次元ローテーション運動の解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K22366
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分42:獣医学、畜産学およびその関連分野
研究機関神戸大学

研究代表者

原山 洋  神戸大学, 農学研究科, 教授 (30281140)

研究分担者 中嶋 昭雄  神戸大学, バイオシグナル総合研究センター, 准教授 (70397818)
坂瀬 充洋  兵庫県立農林水産技術総合センター, 北部農業技術センター, 課長 (70463396)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2019年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード応用動物 / 畜産学 / 雄性繁殖学 / 精子 / 人工授精 / ウシ / 応用動物学 / 雄性繁殖能力 / 鞭毛運動
研究開始時の研究の概要

目的は,ウシの繁殖成績を回復させるための精子検査の評価基準の見直しである。現行の評価基準は「前進運動が良好な精子の運動様式である」という学説に基づいている。しかし私たちは,ウシ精子の前進運動に3次元ローテーションを伴う運動(R+)とローテーションしない2次元平面運動(R-)が存在し,鞭毛シグナル伝達分子の活性が低い精子は(R+)を,活性が高い精子は(R-)を示すことを報告した。この事実は検査の評価基準の見直しが必要であることを示唆している。しかし見直しに際して3次元ローテーションの詳細な知見が必要である。本研究ではウシ精子の3次元ローテーションの発生機構と役割を解明し,その現象の利用を検討する。

研究成果の概要

本研究では,ウシ凍結保存射出精子用の鞭毛機能検査法の評価項目(新規候補)「3次元ローテーション」について,発生機構の解明,生物学的な位置づけ,および利用の検討を行い,次の成果を得た。
(1.発生機構)凍結保存に伴う3次元ローテーションの発生に,頸部細胞内Ca2+ストアのタプシガルギン感受性Ca2+ポンプにおける機能の低下,およびそれに伴う細胞内Ca2+濃度の上昇が関与することを示した。(2.位置づけ)3次元ローテーションが受精能獲得途上の精子で観察される運動様式であることを示唆した。(3.利用)鞭毛機能検査法での新規の評価項目として3次元ローテーションが有用である可能性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ウシ凍結保存射出精子のための鞭毛機能検査法における評価精度を向上させるための改良として,新規の評価項目「3次元ローテーション」の導入に道筋をつけることができた。この成果により,人工授精によるウシの生産効率を改善でき,産肉能力や泌乳能力に優れる産子を一層増産できるようになると期待される。さらに本研究成果は畜産乳製品を市場に安定供給するためのウシの生産システムの拡充に寄与すると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 2件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Calmodulin is involved in the occurrence of extracellular Ca2+-dependent full-type hyperactivation in boar ejaculated spermatozoa incubated with cyclic AMP analogs2021

    • 著者名/発表者名
      Wada Atsushi、Harayama Hiroshi
    • 雑誌名

      Animal Science Journal

      巻: 92 号: 1

    • DOI

      10.1111/asj.13552

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of bull sperm acrosome associated 1 proteins2020

    • 著者名/発表者名
      Minami Kenta、Arai-Aso Miyuki M.、Ogura-Kodama Yukari、Yamada Ayano、Kishida Kazumi、Sakase Mitsuhiro、Fukushima Moriyuki、Harayama Hiroshi
    • 雑誌名

      Animal Reproduction Science

      巻: 218 ページ: 106479-106479

    • DOI

      10.1016/j.anireprosci.2020.106479

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of digoxin on full-type hyperactivation in bovine ejaculated spermatozoa with relatively lower survivability for incubation with stimulators of cAMP signaling cascades2020

    • 著者名/発表者名
      Saha Soma Rani、Sakase Mitsuhiro、Fukushima Moriyuki、Harayama Hiroshi
    • 雑誌名

      Theriogenology

      巻: 154 ページ: 100-109

    • DOI

      10.1016/j.theriogenology.2020.05.018

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of bull sperm acrosome associated 1 proteins2020

    • 著者名/発表者名
      Minami Kenta, Arai-Aso Miyuki M., Ogura-Kodama Yukari, Yamada Ayano, Kishida Kazumi, Sakase Mitsuhiro, Fukushima Moriyuki, Harayama Hiroshi
    • 雑誌名

      Animal Reproduction Science

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ウシ射出精子の鞭毛運動に及ぼすNa+/K+-ATPase阻害剤Digoxinの影響2021

    • 著者名/発表者名
      原山 洋、Saha Soma Rani
    • 学会等名
      日本アンドロロジー学会第39回学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ウシ精子における精密性状検査法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      原山 洋
    • 学会等名
      令和2年度 東海畜産学会 シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ブタ精子でのFull-type Hyperactivationの発生制御におけるカルモジュリンの役割2020

    • 著者名/発表者名
      和田篤士、原山 洋
    • 学会等名
      第113回日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 低繁殖症の雄ウシを検出するための精子分子性状検査法のマーカー「SPACA1タンパク質」の解析2019

    • 著者名/発表者名
      南 健太, 麻生 美由紀, 山田 綾乃, 岸田 和美, 坂瀬 充洋, 福島 護之, 原山 洋
    • 学会等名
      日本アンドロロジー学会第38回学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 黒毛和種精子におけるSPACA1タンパク質の特性解析2019

    • 著者名/発表者名
      南 健太, 麻生 美由紀, 山田 綾乃, 岸田 和美, 坂瀬 充洋, 福島 護之, 原山 洋
    • 学会等名
      第112回日本繁殖生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Involvement of digoxin-sensitive Na+/K+-ATPase in the regulation of bovine sperm motility2019

    • 著者名/発表者名
      RANI Saha Soma, SAKASE Mitsuhiro, FUKUSHIMA Moriyuki, HARAYAMA Hiroshi
    • 学会等名
      第112回日本繁殖生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 家畜精子の受精制御分子の探索と利用2019

    • 著者名/発表者名
      原山 洋
    • 学会等名
      第46回山梨大学発生工学研究センターセミナー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 繁殖生物学 改訂版(第2版)(第5章3 受精 pp. 228~237)2020

    • 著者名/発表者名
      原山 洋,内藤邦彦
    • 総ページ数
      351
    • 出版者
      インターズー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] 発生生物学(5.3 哺乳類の受精 pp. 44~47)2019

    • 著者名/発表者名
      原山 洋
    • 総ページ数
      169
    • 出版者
      株式会社培風館
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 家畜精子の受精制御分子の探索と利用

    • URL

      http://www.ans.kobe-u.ac.jp/pdf/64.pdf

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-07-04   更新日: 2022-01-27  

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