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転写因子ZGLP1によるマウス始原生殖細胞の雌性運命決定機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K15801
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分44020:発生生物学関連
研究機関奈良県立医科大学

研究代表者

長岡 創  奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (20870158)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
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: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード卵形成 / 不妊症 / 早発卵巣不全 / 減数分裂 / 始原生殖細胞 / 試験管内分化誘導 / ZGLP1 / 配偶子形成 / 試験管内誘導 / 相同組換え / レトロトランスポゾン抑制 / 生殖寿命 / 性決定 / 転写制御 / 相同組換え形成 / 多能性幹細胞 / 卵母細胞 / 転写制御機構
研究開始時の研究の概要

卵母細胞は、次世代個体を形成しうる能力を有する生命継承の担い手であり、始原生殖細胞を起源として、胎生期に生殖巣体細胞からのシグナルによって運命決定される。申請者は最近、多能性幹細胞から始原生殖細胞を試験管内再構成する実験系を用いて、転写因子ZGLP1を強制発現させると90%以上の効率で卵母細胞への分化が誘導されることを発見した。本研究では液性因子との上流・下流関係や直接の標的因子の同定を含む、ZGLP1による卵母細胞の運命決定機構を解明する。

研究成果の概要

卵子は受精を経て、体を作る全ての細胞を生み出す力を持っており、生命を繋いできた世代継承の要である。本研究では、アクセスが困難な胎児期にて起こる生殖細胞形成プロセスを培養ディッシュ上で再現し、雌性性決定因子であるZGLP1の制御機構を明らかにすることを目指した。胎児期から出生にかけての卵母細胞の詳細な遺伝子発現解析と遺伝子改変細胞を用いた機能検証から、ZGLP1により制御される遺伝子群は胎児期から成人期にかけて幅広く卵形成に関与し、減数分裂進行や細胞内恒常性維持などの制御を介して卵母細胞の生存を保証することを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

女性の生涯における生殖能力は卵母細胞の「数」と「質」が胎児期に正しく作られることによって保証されるが、胎児期の卵母細胞形成を制御するプログラムの多くは不明瞭である。本研究により胎児期卵母細胞の生存を保証する転写プログラムの理解を向上することができ、女性の妊孕性を規定する卵巣予備能成立の根底プロセスの理解が進んだ。この成果は、不妊症の機序の理解に貢献し、また、将来的なヒト卵母細胞の試験管内誘導の創出にも寄与すると期待できる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件)

  • [国際共同研究] The Barcelona Inst. of Sci. and Tech.(スペイン)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Universite de Montpelier(フランス)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Controlled X‐chromosome dynamics defines meiotic potential of female mouse <i>in vitro</i> germ cells2022

    • 著者名/発表者名
      Severino Jacqueline、Bauer Moritz、Mattimoe Tom、Arecco Niccolo、Cozzuto Luca、Lorden Patricia、Hamada Norio、Nosaka Yoshiaki、Nagaoka So I、Audergon Pauline、Tarruell Antonio、Heyn Holger、Hayashi Katsuhiko、Saitou Mitinori、Payer Bernhard
    • 雑誌名

      The EMBO Journal

      巻: 41 号: 12 ページ: 1-23

    • DOI

      10.15252/embj.2021109457

    • 関連する報告書
      2022 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] DMRT1-mediated reprogramming drives development of cancer resembling human germ cell tumors with features of totipotency2021

    • 著者名/発表者名
      Taguchi Jumpei、Shibata Hirofumi、Kabata Mio、Kato Masaki、Fukuda Kei、Tanaka Akito、Ohta Sho、Ukai Tomoyo、Mitsunaga Kanae、Yamada Yosuke、Nagaoka So I、Yamazawa Sho、Ohnishi Kotaro、Woltjen Knut、Ushiku Tetsuo、Ozawa Manabu、Saitou Mitinori、Shinkai Yoichi、Yamamoto Takuya、Yamada Yasuhiro
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 号: 1 ページ: 5041-5041

    • DOI

      10.1038/s41467-021-25249-4

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reconstituting oogenesis in vitro: recent progress and future prospects2021

    • 著者名/発表者名
      Nagaoka So I.、Saitou Mitinori、Kurimoto Kazuki
    • 雑誌名

      Current Opinion in Endocrine and Metabolic Research

      巻: 18 ページ: 145-151

    • DOI

      10.1016/j.coemr.2021.03.022

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ZGLP1 is a determinant for the oogenic fate in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Nagaoka So I.、Nakaki Fumio、Miyauchi Hidetaka、Nosaka Yoshiaki、Ohta Hiroshi、Yabuta Yukihiro、Kurimoto Kazuki、Hayashi Katsuhiko、Nakamura Tomonori、Yamamoto Takuya、Saitou Mitinori
    • 雑誌名

      Science

      巻: 367 号: 6482 ページ: 4115-4115

    • DOI

      10.1126/science.aaw4115

    • NAID

      120006850276

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] in vitro 卵母細胞誘導系を用いた減数分裂制御機構の解析2021

    • 著者名/発表者名
      長岡創
    • 学会等名
      国立遺伝学研究所研究会「染色体安定維持研究会」
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Reconstitution of oogenic processes from pluripotent stem cells2020

    • 著者名/発表者名
      Nagaoka So I.
    • 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 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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