研究課題/領域番号 |
20K09633
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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56040:産婦人科学関連
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研究機関 | 神戸学院大学 |
研究代表者 |
鷹野 正興 神戸学院大学, 薬学部, 教授 (30258107)
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研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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キーワード | ヒストン / プロタミン / TP2 / β-CG / Rimklb / 性ホルモン / Exome解析 / 血液-精巣関門 / 乏精子症 / 雄性不妊 / 精子形成 / mTOR / Leydig細胞 / リボソームタンパク質S6 / リン酸化S6タンパク質 |
研究開始時の研究の概要 |
本申請は大腸菌で見いだされたRimK (Ribosomal protein S6 modification protein) のほ乳類におけるホモログであるRimklb (Rimk like protein) に着目し、その精子形成における役割を解明するものである。すでにRimklb-1アミノ酸欠損マウスの作成を行い、雄性不妊、顕著な精子数減少、精子運動性の低下が起きることを見いだした。Rimklbはリボソームタンパク質S6へグルタミン酸を付加する翻訳後修飾タンパク質である。しかし、精子形成になぜ影響するかは分かっておらず、Rimklbがどのように精子形成に関わっているかを明らかにする。
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研究実績の概要 |
Rimklb遺伝子をKOしたマウスを作成を行い、得られたマウスはRimklb1アミノ酸欠損型マウス、A29欠損、L30V変異マウスであった。本マウスは雄性不妊の表現型を示しており、精巣の萎縮、精子数、精子運動能が大きく低下していた。また、wildマウスと交配させると、プラグは確認できたものの産仔は全く得られなかった。精細管に空胞が多く見られ、血液-精巣関門形成に関わるp-S6タンパク質が増加していることが分かった。 現在Rimklbが精子形成にどのように働いているかについて検討を行っている。1.性ホルモン産生に関わる酵素、また性ホルモン量については、血中テストステロン、精巣テストステロン量には差がなく、性ホルモン産生には影響しない可能性が高い。2.精子形成においては、DNAを巻き付けているヒストンがプロタミンに置き換わる過程が必須で、その過程においてトランジションタンパクTP2というタンパク質が一過性で発現している。しかし、Rimklb遺伝子変異マウスにおいては精巣でこのTP2が残存していた。このことは、精子形成においてRimklbがTP2を制御している可能性を示すものである。3.Rimklbはβ-CGというクエン酸とグルタミン酸が結合した分子を産生する酵素であるが、精巣内におけるβ-CGをLC-MSによって定量する系を検討しており、現在までにβ-CG標準試料をLC-MSによって測定できている。 これらの結果はRimklbが精子形成においてDNAを巻き付けているヒストンからプロタミンに置き換わる過程に関与していることを示している。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
当初、Rimklbが精子形成に関与している可能性が高いと考えていた性ホルモン産生について、wildマウスとRimklb遺伝子変異マウスの間で差がみられなかった。また、RNA seq.による網羅的RNA発現解析を行ったが、これについてもRimklbと精子形成の間で関連性のあるものは見いだせなかった。これらによって、実験の進捗は遅れている。しかし、研究の方向を精子形成におけるヒストン、TP2などのタンパク質群、またRimklbによって産生されるβ-CGを定量する実験系を確立しようとしている。
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今後の研究の推進方策 |
研究を1.精子形成におけるDNAを巻き付けるタンパク質、ヒストンがプロタミンに置き換わる際に重要なTP1,TP2などのタンパク質群の研究。2.Rimklbによって産生されるβ-CGをLC-MSによって定量する実験系の確立。3.Rimklb AAVベクター投与によるRimklb遺伝子変異マウス雄性不妊レスキュー。4.ヒト男性不妊患者のRimklb遺伝子の解析。 以上の研究を行い、Rimklbの精子形成における役割、男性不妊との関連性、また遺伝子治療の可能性について推進していく。
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