| 研究課題/領域番号 |
22K19237
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分42:獣医学、畜産学およびその関連分野
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| 研究機関 | 群馬大学 |
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研究代表者 |
堀居 拓郎 群馬大学, 生体調節研究所, 准教授 (00361387)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 4倍体 / ４倍体 / ４倍体マウス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
４倍体の哺乳類は発生初期に致死となる。我々はp53遺伝子の機能を破壊すると４倍体発生が継続することを明らかにしたが、４倍体マウスの胎仔の生殖巣では、配偶子の起源である始原生殖細胞がほとんど形成されていないことが分かってきた。このことは、マウスには個体発生のみならず、配偶子形成においても、倍数性異常の品質管理機構が存在することを示唆している。脊椎動物はこれまで2回の全ゲノム倍加（WGD）を繰り返すことで進化してきた。本来ゲノムが倍加することは、生存戦略としてメリットは多いはずだが、なぜ哺乳類は4倍体の発生や配偶子形成能力を捨ててしまったのか？本研究は、その進化的意義を明らかにするものである。
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| 研究成果の概要 |
４倍体の哺乳類は発生初期に致死となるため、ほとんど生まれてくることはない。我々はp53依存的なチェックポイントが発生初期に存在することを発見し、p53の機能を破壊することで4倍体胚の発生能が劇的に向上することを発表した（Sci Rep 2015）。本研究では、p53に加えてMitochondrial permeability transition poreの構成要素であるシクロフィリン D (CypD)の機能を破壊することで、4倍体細胞の妊娠後期での生存性を上げることに成功した。一方で、p53とCypDの機能阻害によっても、4倍体由来の配偶子（精子）形成には至らなかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により、将来的に哺乳類で初めての４倍体由来の配偶子を作出、さらには4倍体動物の累代繁殖につなげることができる。脊椎動物は今日までに2回の全ゲノム倍加（WGD）を繰り返すことで進化してきた。本来ゲノムが倍加することは表現型バリエーションを持たせ、環境変化に適用しやすくなったり、ある染色体がダメージを受けても、他の染色体で代用できたりと、メリットは多いはずである。一方、なぜ下等な両生類は4倍体発生でき、配偶子形成し、子孫を残すことができるのに、高等な哺乳類は4倍体発生も配偶子形成もできなくなってしまったのか、その進化的意義に近づくことができる。
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