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ゲノム編集マウスを用いた精巣 特異的発現遺伝子の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 21H04753
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分42:獣医学、畜産学およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

伊川 正人  大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (20304066)

研究期間 (年度) 2021-04-05 – 2022-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2021年度)
配分額 *注記
41,860千円 (直接経費: 32,200千円、間接経費: 9,660千円)
2021年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
キーワード実験動物 / ゲノム編集 / 精子成熟 / 受精 / 雄性不妊
研究開始時の研究の概要

ポストゲノムプロジェクト時代の生命科学研究には、ゲノムに秘められた無数の遺伝情報を生理機能と結びつける、個体レベルで遺伝子機能を解析する手法や、遺伝子組換え動物そのものが必要不可欠である。本研究では、CRISPR/Cas9ゲノム編集に、ウイルスベクター、ES細胞キメラ解析、生殖工学などを組み合わせることで、ゲノム編集マウス作製・解析プラットフォームを完成させる。さらにその応用として、精巣特異的に発現する約100遺伝子をノックアウトし、雄性不妊モデルマウスの開発・解析を通して哺乳類の精子・受精のバイオロジーを究める。

研究実績の概要

ポストゲノムプロジェクト時代の生命科学研究には、ゲノムに秘められた無数の遺伝情報を生理機能と結びつける、個体レベルで遺伝子機能を解析する手法や、遺伝子組換え動物そのものが必要不可欠である。本研究では、以下の2つを目的として研究を開始した。①CRISPR/Cas9ゲノム編集に、ウイルスベクター、ES細胞キメラ解析、生殖工学などを組み合わせることで、ゲノム編集マウス作製・解析プラットフォームを完成させる。②さらにその応用として、精巣特異的に発現する約100遺伝子をノックアウトし、雄性不妊モデルマウスの開発・解析を通して哺乳類の精子・受精のバイオロジーを究める。
令和3年4月に研究を開始したが、同年7月に基盤研究Sの採択を受けて本研究を廃止することとなった。その間に、以下の成果を得た。①Cas9-NGを用いたCAGリピート短縮によるハンチントン舞踏病のモデルマウス治療に関し、キメラマウス解析などのリバイス実験を追加して論文発表した。②雄性不妊モデルマウスの解析として、FAM71F1がRAB2A, FAM2Bと結合し先体形成と雄妊孕性に必要であることのリバイス実験を追加して論文発表した。また、精巣特異的に発現する遺伝子について、新たに10系統のKOマウスを作製した。これらについては、7月に開始した基盤研究Sにおいて、妊孕性を試験するとともに、雄性不妊が認められた場合には、抗体を作製したり、遺伝子改変マウスを作製するなどして、分子メカニズムの解明を目指す。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2021 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] BaylorCollegeofMedecine(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] SeoulNationalUniversity(韓国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] InstituteofMolecularandCellBiology(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] The motor domain of testis-enriched kinesin KIF9 is essential for its localization in the mouse flagellum2022

    • 著者名/発表者名
      Miyata Haruhiko、Oyama Yuki、Kaneda Yuki、Ikawa Masahito
    • 雑誌名

      Experimental Animals

      巻: 71 号: 1 ページ: 46-52

    • DOI

      10.1538/expanim.21-0082

    • NAID

      130008158678

    • ISSN
      0007-5124, 1341-1357, 1881-7122
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] CRISPR/Cas9-mediated genome editing reveals 12 testis-enriched genes dispensable for male fertility in mice2022

    • 著者名/発表者名
      Oyama Yuki、Miyata Haruhiko、Shimada Keisuke、Fujihara Yoshitaka、Tokuhiro Keizo、Garcia ThomasX、Matzuk MartinM、Ikawa Masahito
    • 雑誌名

      Asian Journal of Andrology

      巻: in press 号: 3 ページ: 0-0

    • DOI

      10.4103/aja.aja_63_21

    • 関連する報告書
      2021 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] FAM71F1 binds to RAB2A and RAB2B and is essential for acrosome formation and male fertility in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Morohoshi Akane、Miyata Haruhiko、Oyama Yuki、Oura Seiya、Noda Taichi、Ikawa Masahito
    • 雑誌名

      Development

      巻: 148 号: 21

    • DOI

      10.1242/dev.199644

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The conserved fertility factor SPACA4/Bouncer has divergent modes of action in vertebrate fertilization2021

    • 著者名/発表者名
      Fujihara Yoshitaka、Herberg Sarah、Blaha Andreas、Panser Karin、Kobayashi Kiyonori、Larasati Tamara、Novatchkova Maria、Theussl Hans-Christian、Olszanska Olga、Ikawa Masahito、Pauli Andrea
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 118 号: 39

    • DOI

      10.1073/pnas.2108777118

    • 関連する報告書
      2021 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] SPATA33 localizes calcineurin to the mitochondria and regulates sperm motility in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Miyata Haruhiko、Oura Seiya、Morohoshi Akane、Shimada Keisuke、Mashiko Daisuke、Oyama Yuki、Kaneda Yuki、Matsumura Takafumi、Abbasi Ferheen、Ikawa Masahito
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 118 号: 35 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1073/pnas.2106673118

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Precise CAG repeat contraction in a Huntington’s Disease mouse model is enabled by gene editing with SpCas9-NG2021

    • 著者名/発表者名
      Oura Seiya、Noda Taichi、Morimura Naoko、Hitoshi Seiji、Nishimasu Hiroshi、Nagai Yoshitaka、Nureki Osamu、Ikawa Masahito
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 4 号: 1 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1038/s42003-021-02304-w

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      https://egr.biken.osaka-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2022-12-28  

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