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メス生殖細胞に特異的な減数分裂制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K19315
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分44:細胞レベルから個体レベルの生物学およびその関連分野
研究機関熊本大学

研究代表者

石黒 啓一郎  熊本大学, 発生医学研究所, 教授 (30508114)

研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
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)
キーワード減数分裂 / 卵子 / 不妊 / 卵
研究開始時の研究の概要

減数分裂の制御には雌雄性差がある。オス精巣では生涯にわたって減数分裂が継続されるが、メスの減数分裂は胎児期のごく狭いタイムスパンの一時期に開始され、いったん長期の休眠状態に入る。ヒトの場合は数十年以上にもわたって休眠状態が持続され、排卵と同時に第一分裂が再開される。本研究では卵子の休眠に関わる遺伝子の実態を明らかにする。

研究成果の概要

本研究では、scRNA-seq解析を用いて減数分裂開始時のメス卵母細胞における遺伝子発現について検討を行った。RBとの相互作用が失われる変異型Stra8遺伝子マウスを作製した。変異型Stra8発現マウスは、RBとの相互作用が失われて、減数分裂への進行に遅延が見られた。さらに変異型Stra8マウスの卵巣では、出生後すぐに原始卵胞の数が早期に減少していることから、卵子がドーマント状態を保てずに出生頃に排除されることが判明した。したがって、STAR8とRBとの相互作用がメス特異的な減数分裂開始に働くこと、さらに減数分裂の開始時に遅延が生じると後の卵子の発生にも影響が及ぼされることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ヒトに見られる不妊症は原因が不明とされる症例が多いことが知られている。女性の場合、妊娠中の母親の母体内で胎児の時期に、減数分裂が開始された生殖細胞の数によって、将来大人になったときの卵子の貯蔵数が決定される。すなわち、女性は生まれる前には、減数分裂が開始されて生涯にわたる卵子が準備されていることになる。本研究は、原発性卵巣不全や早発性閉経など卵子の形成不全や早期枯渇を示す不妊症の病態の解明に資することが期待される。また妊娠期に癌抑制タンパク質RBに影響を与える可能性のある投薬や、創薬での指針となる可能性がある。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 7件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] UC Davis(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] ATF7IP2/MCAF2 directs H3K9 methylation and meiotic gene regulation in the male germline2024

    • 著者名/発表者名
      Alavattam Kris G.、Esparza Jasmine M.、Hu Mengwen、Shimada Ryuki、Kohrs Anna R.、Abe Hironori、Munakata Yasuhisa、Otsuka Kai、Yoshimura Saori、Kitamura Yuka、Yeh Yu-Han、Hu Yueh-Chiang、Kim Jihye、Andreassen Paul R.、Ishiguro Kei-ichiro、Namekawa Satoshi H.
    • 雑誌名

      Genes & Development

      巻: 38 号: 3-4 ページ: 115-130

    • DOI

      10.1101/gad.351569.124

    • 関連する報告書
      2023 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] ZSCAN4-binding motif TGCACAC is conserved and enriched in CA/TG microsatellites in both mouse and human genomes2023

    • 著者名/発表者名
      Akiyama Tomohiko、Ishiguro Kei-ichiro、Chikazawa Nana、Ko Shigeru B H、Yukawa Masashi、Ko Minoru S H
    • 雑誌名

      DNA Research

      巻: 31 号: 1

    • DOI

      10.1093/dnares/dsad029

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] STRA8-RB interaction is required for timely entry of meiosis in mouse female germ cells2023

    • 著者名/発表者名
      Shimada Ryuki、Kato Yuzuru、Takeda Naoki、Fujimura Sayoko、Yasunaga Kei-ichiro、Usuki Shingo、Niwa Hitoshi、Araki Kimi、Ishiguro Kei-ichiro
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 号: 1 ページ: 6443-6443

    • DOI

      10.1038/s41467-023-42259-6

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 減数分裂の開始機構の雌雄性差2024

    • 著者名/発表者名
      石黒啓一郎
    • 学会等名
      第 41 回染色体ワークショップ・第 22 回核ダイナミクス研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Sexually different mechanism of meiosis initiation in mouse germ cells2023

    • 著者名/発表者名
      Kei-ichiro Ishiguro
    • 学会等名
      Spermatogenesis Conference
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Sexually different mechanism of meiosis initiation in mouse germ cells2023

    • 著者名/発表者名
      Kei-ichiro Ishiguro
    • 学会等名
      Symposium on Genome Stability and organization
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The sexually different mechanism of meiosis initiation in mouse germ cells2023

    • 著者名/発表者名
      Kei-ichiro Ishiguro
    • 学会等名
      The 9th International Symposium on the Biology of Vertebrate Sex Determination
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 減数分裂の開始機構2023

    • 著者名/発表者名
      石黒啓一郎
    • 学会等名
      2023年度繁殖生物学会大会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 減数分裂の開始機構の雌雄性差2023

    • 著者名/発表者名
      石黒啓一郎
    • 学会等名
      日本遺伝学会第95回大会(熊本)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マウス生殖細胞における減数分裂開始タンパク質の同定2023

    • 著者名/発表者名
      石黒啓一郎
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2023年大会 (新潟)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 減数分裂のpre-meiotic S期からの開始機構2023

    • 著者名/発表者名
      石黒啓一郎
    • 学会等名
      国立遺伝学研究所 染色体安定維持研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 減数分裂の開始様式における雌雄性差のメカニズム2023

    • 著者名/発表者名
      石黒啓一郎
    • 学会等名
      第64回日本卵子学会 (つくば)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 実験医学2024年2月号 「不妊の原因解明に挑む生殖細胞研究」2024

    • 著者名/発表者名
      石黒啓一郎
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] 実験医学2024年2月号 減数分裂開始の制御機構とその雌雄性差2024

    • 著者名/発表者名
      島田龍輝, 石黒啓一郎
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 熊本大学発生医学研究所 染色体制御分野

    • URL

      https://www.imeg.kumamoto-u.ac.jp/bunya_top/chromosome-biology/ronbun/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] Research map

    • URL

      https://researchmap.jp/read0123107/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-07-05   更新日: 2025-01-30  

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