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胎盤アミノ酸輸送系の破綻が引き起こす胎児代謝プログラム異常の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23K20298
補助金の研究課題番号 20H03159 (2020-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2020-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分42020:獣医学関連
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

的場 章悟  国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 専任研究員 (20585202)

研究期間 (年度) 2024-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2024年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2023年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード胎盤 / アミノ酸トランスポーター / SNAT / 胎盤特異的ノックアウトマウス / 子宮内発育遅延 / DoHAD / アミノ酸輸送 / 代謝プログラミング / SNATファミリー / 胎盤特異的ノックアウト
研究開始時の研究の概要

哺乳類では胎児の発生に必要な栄養素は全て胎盤を介して母体から供給される。そのため、胎盤での栄養供給に問題があると、胎児は低栄養状態に陥り深刻な生育異常を示す。しかし、その重要性にも関わらず、胎盤における胎児への栄養供給機構はほとんど分かっていない。本研究では、アミノ酸トランスポーターのSNATファミリー遺伝子の胎盤特異的ノックアウト(KO)マウスを用いて、胎盤でのアミノ酸供給機構の破綻が遺伝的に正常な胎児へ及ぼす影響を形態・エピゲノムの観点から包括的に理解することを目的とする。

研究成果の概要

胎盤でのアミノ酸輸送を担うSNAT遺伝子のうち、SNAT4を欠損したマウスは胎盤・胎仔が3割ほど小さく生まれる子宮内発育遅延の症状を示す。今回、SNAT4だけでなく、SNAT1, SNAT2を含む全てのSNAT遺伝子を全身で欠損させたところ、SNAT4の単独欠損に比べてより重篤な発生異常を示し、致死となることが分かった。また、SNAT遺伝子はいずれも胎盤以外でも発現するため、胎盤特異的にSNAT4もしくはSNAT遺伝子全てを欠損できるマウスを作製した。今後はこれらのマウスを使用して、胎盤でのSNATの機能を完全に欠損させたときに起こる影響を明らかにする予定である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

SNAT遺伝子はヒトの胎盤でも発現しており、特にSNAT4の発現量は胎児の重量と相関することから、ヒトにおいても胎児発生に重要な機能を持つことが示唆されている。本研究で行ったマウスでの実験の結果、SNAT4に限らず他のSNAT遺伝子も哺乳類の胚発生に重要な機能を持つことが示唆された。また、本研究で開発した胎盤特異的なSNAT欠損マウスは、胎盤でのアミノ酸機能異常が胎児にどのような影響を与えるかを解析する貴重な遺伝的疾患モデルとなる。今後、これらのモデルを用いて胎盤機能異常のメカニズムと、その異常の回避・治療法の開発につながることが期待される。

報告書

(6件)
  • 2024 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (22件) (うち国際共著 6件、 査読あり 21件、 オープンアクセス 21件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Reduction of H3K9 methylation by G9a inhibitors improves the development of mouse SCNT embryos2024

    • 著者名/発表者名
      Matoba Shogo、Shikata Daiki、Shirai Fumiyuki、Tatebe Takaki、Hirose Michiko、Nakata Akiko、Watanabe Naomi、Hasegawa Ayumi、Ito Akihiro、Yoshida Minoru、Ogura Atsuo
    • 雑誌名

      Stem Cell Reports

      巻: 19 号: 6 ページ: 906-921

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2024.04.003

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Obox4 promotes zygotic genome activation upon loss of Dux2024

    • 著者名/発表者名
      Guo Youjia、Kitano Tomohiro、Inoue Kimiko、Murano Kensaku、Hirose Michiko、Li Ten D、Sakashita Akihiko、Ishizu Hirotsugu、Ogonuki Narumi、Matoba Shogo、Sato Masayuki、Ogura Atsuo、Siomi Haruhiko
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 13

    • DOI

      10.7554/elife.95856

    • 関連する報告書
      2024 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] Restoration of fertility in nonablated recipient mice after spermatogonial stem cell transplantation2024

    • 著者名/発表者名
      Morimoto Hiroko、Ogonuki Narumi、Matoba Shogo、Kanatsu-Shinohara Mito、Ogura Atsuo、Shinohara Takashi
    • 雑誌名

      Stem Cell Reports

      巻: 19 号: 4 ページ: 443-455

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2024.02.003

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Disruption of insulin receptor substrate 2 (IRS2) causes non-obese type 2 diabetes with β-cell dysfunction in the golden (Syrian) hamster2024

    • 著者名/発表者名
      Hirose Michiko、Inoue Kimiko、Matoba Shogo、Tatebe Takaki、Tokita Syun、Dodo Yukiko、Tomishima Toshiko、Hasegawa Ayumi、Honda Arata、Ozaki Mao、Shinogi Akiko、Yanagisawa Ryoko、Fauzi Muhammad、Murakami Takaaki、Inagaki Nobuya、Tamura Masaru、Ogura Atsuo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 14 号: 1 ページ: 17450-17450

    • DOI

      10.1038/s41598-024-67513-9

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] UHRF1 is essential for proper cytoplasmic architecture and function of mouse oocytes and derived embryos2023

    • 著者名/発表者名
      Uemura Shuhei、Maenohara Shoji、Inoue Kimiko、Ogonuki Narumi、Matoba Shogo、Ogura Atsuo、Kurumizaka Mayuko、Yamagata Kazuo、Sharif Jafar、Koseki Haruhiko、Ueda Koji、Unoki Motoko、Sasaki Hiroyuki
    • 雑誌名

      Life Science Alliance

      巻: 6 号: 8 ページ: e202301904-e202301904

    • DOI

      10.26508/lsa.202301904

    • 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] Histidine N1-position-specific methyltransferase CARNMT1 targets C3H zinc finger proteins and modulates RNA metabolism2023

    • 著者名/発表者名
      Shimazu Tadahiro、Yoshimoto Rei、Kotoshiba Kaoru、Suzuki Takehiro、Matoba Shogo、Hirose Michiko、Akakabe Mai、Sohtome Yoshihiro、Sodeoka Mikiko、Ogura Atsuo、Dohmae Naoshi、Shinkai Yoichi
    • 雑誌名

      Genes & Development

      巻: 37 号: 15-16 ページ: 724-742

    • DOI

      10.1101/gad.350755.123

    • 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] Incomplete activation of<i>Alyref</i>and<i>Gabpb1</i>leads to preimplantation arrest in cloned mouse embryos2023

    • 著者名/発表者名
      Ihashi Shunya、Hamanaka Mizuto、Kaji Masaya、Mori Ryunosuke、Nishizaki Shuntaro、Mori Miki、Imasato Yuma、Inoue Kimiko、Matoba Shogo、Ogonuki Narumi、Takasu Atsushi、Nakamura Misaki、Matsumoto Kazuya、Anzai Masayuki、Ogura Atsuo、Ikawa Masahito、Miyamoto Kei
    • 雑誌名

      Life Science Alliance

      巻: 6 号: 11 ページ: e202302296-e202302296

    • DOI

      10.26508/lsa.202302296

    • 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] Glutamine protects mouse spermatogonial stem cells against NOX1-derived ROS for sustaining self-renewal division in vitro.2023

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki T, Kanatsu-Shinohara M, Ogonuki N, Matoba S, Ogura A, Yabe-Nishimura C, Zhang H, Pommier Y, Trumpp A, Shinohara T.
    • 雑誌名

      Development

      巻: 150 号: 20

    • DOI

      10.1242/dev.201157

    • 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] Noncanonical imprinting sustains embryonic development and restrains placental overgrowth2022

    • 著者名/発表者名
      Matoba Shogo、Kozuka Chisayo、Miura Kento、Inoue Kimiko、Kumon Mami、Hayashi Ryoya、Ohhata Tatsuya、Ogura Atsuo、Inoue Azusa
    • 雑誌名

      Genes & Development

      巻: 36 ページ: 436-448

    • DOI

      10.1101/gad.349390.122

    • 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
  • [雑誌論文] Suppression of endogenous retroviral enhancers in mouse embryos derived from somatic cell nuclear transfer2022

    • 著者名/発表者名
      Shikata Daiki、Matoba Shogo、Hada Masashi、Sakashita Akihiko、Inoue Kimiko、Ogura Atsuo
    • 雑誌名

      Frontiers in Genetics

      巻: 13 ページ: 1032760-1032760

    • DOI

      10.3389/fgene.2022.1032760

    • 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
  • [雑誌論文] Highly rigid H3.1/H3.2-H3K9me3 domains set a barrier for cell fate reprogramming in trophoblast stem cells2022

    • 著者名/発表者名
      Hada M, Miura H, Tanigawa A, Matoba S, Inoue K, Ogonuki N, Hirose M, Watanabe N, Nakato R, Fujiki K, Hasegawa A, Sakashita A, Okae H, Miura K, Shikata D, Arima T, Shirahige K, Hiratani I, Ogura A.
    • 雑誌名

      Genes Dev

      巻: 36 号: 1-2 ページ: 84-102

    • DOI

      10.1101/gad.348782.121

    • 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] Regeneration of spermatogenesis by mouse germ cell transplantation into allogeneic and xenogeneic testis primordia or organoids2022

    • 著者名/発表者名
      Kanatsu-Shinohara Mito、Ogonuki Narumi、Matoba Shogo、Morimoto Hiroko、Shiromoto Yusuke、Ogura Atsuo、Shinohara Takashi
    • 雑誌名

      Stem Cell Reports

      巻: 17 号: 4 ページ: 924-935

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2022.02.013

    • 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] Tsga8 is required for spermatid morphogenesis and male fertility in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Yuki、Tomizawa Shin-ichi、Ono Michio、Kuroha Kazushige、Minamizawa Keisuke、Natsume Koji、Dizdarevic Selma、Dockal Ivana、Tanaka Hiromitsu、Kawagoe Tatsukata、Seki Masahide、Suzuki Yutaka、Ogonuki Narumi、Inoue Kimiko、Matoba Shogo、Anastassiadis Konstantinos、Mizuki Nobuhisa、Ogura Atsuo、Ohbo Kazuyuki
    • 雑誌名

      Development

      巻: 148 号: 8

    • DOI

      10.1242/dev.196212

    • 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] CRISPR/Cas9-based genetic screen of SCNT-reprogramming resistant genes identifies critical genes for male germ cell development in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Akter Most Sumona、Hada Masashi、Shikata Daiki、Watanabe Gen、Ogura Atsuo、Matoba Shogo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 15438-15438

    • DOI

      10.1038/s41598-021-94851-9

    • 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] Epigenetic abnormalities associated with somatic cell nuclear transfer2021

    • 著者名/発表者名
      Ogura Atsuo、Matoba Shogo、Inoue Kimiko
    • 雑誌名

      Reproduction

      巻: - 号: 1 ページ: F45-F58

    • DOI

      10.1530/rep-21-0013

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 配偶子形成を経ない体細胞クローンの解析から見えてくる経世代エピゲノムの重要性2021

    • 著者名/発表者名
      的場章悟、小倉淳郎
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 39 ページ: 889-895

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Autologous transplantation of spermatogonial stem cells restores fertility in congenitally infertile mice2020

    • 著者名/発表者名
      Kanatsu-Shinohara Mito、Ogonuki Narumi、Matoba Shogo、Ogura Atsuo、Shinohara Takashi
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 117 号: 14 ページ: 7837-7844

    • DOI

      10.1073/pnas.1914963117

    • NAID

      120006826644

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Efficient production of large deletion and gene fragment knock-in mice mediated by genome editing with Cas9-mouse Cdt1 in mouse zygotes2020

    • 著者名/発表者名
      Mizuno-Iijima Saori、他20名、Okada-Iwabu Miki、Iwabu Masato、Yagami Ken-ichi、Ogura Atsuo、Obata Yuichi、Takahashi Satoru、Mizuno Seiya、Yoshiki Atsushi、Sugiyama Fumihiro
    • 雑誌名

      Methods

      巻: - ページ: 30328-7

    • DOI

      10.1016/j.ymeth.2020.04.007

    • 関連する報告書
      2020 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] Loss of H3K27me3 imprinting in the Sfmbt2 miRNA cluster causes enlargement of cloned mouse placentas2020

    • 著者名/発表者名
      Inoue Kimiko、Ogonuki Narumi、Kamimura Satoshi、Inoue Hiroki、Matoba Shogo、Hirose Michiko、Honda Arata、Miura Kento、Hada Masashi、Hasegawa Ayumi、Watanabe Naomi、Dodo Yukiko、Mochida Keiji、Ogura Atsuo
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 号: 1 ページ: 2150-2150

    • DOI

      10.1038/s41467-020-16044-8

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A non-mosaic transchromosomic mouse model of Down syndrome carrying the long arm of human chromosome 212020

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Yasuhiro、Gao Feng J、Li Yicong、Moyer Anna J、Devenney Benjamin、Hiramatsu Kei、Miyagawa-Tomita Sachiko、Abe Satoshi、Kazuki Kanako、Kajitani Naoyo、Uno Narumi、Takehara Shoko、Takiguchi Masato、Yamakawa Miho、Hasegawa Atsushi、Shimizu Ritsuko、Matsukura Satoko、Noda Naohiro、et al.
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 9 ページ: 1-29

    • DOI

      10.7554/elife.56223

    • 関連する報告書
      2020 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] Generation of chimeric mice with spermatozoa fully derived from embryonic stem cells using a triple-target CRISPR method for Nanos3†2020

    • 著者名/発表者名
      Miura Kento、Matoba Shogo、Hirose Michiko、Ogura Atsuo
    • 雑誌名

      Biology of Reproduction

      巻: 104 号: 1 ページ: 223-233

    • DOI

      10.1093/biolre/ioaa176

    • NAID

      130007925789

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of assisted reproductive technologies for Mus spretus2020

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Ayumi、Mochida Keiji、Matoba Shogo、Inoue Kimiko、Hama Daiki、Kadota Masayo、Hiraiwa Noriko、Yoshiki Atsushi、Ogura Atsuo
    • 雑誌名

      Biology of Reproduction

      巻: 104 号: 1 ページ: 234-243

    • DOI

      10.1093/biolre/ioaa177

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] マウスクローン胚の胎盤幹細胞でみられる上皮間葉転換の亢進2024

    • 著者名/発表者名
      的場章悟, 内田あや, 廣瀬美智子, 杉本道彦, 趙杜善, 小塚智沙代, 井上梓, 七野成之, 松島綱治, 阿部訓也, 小倉淳郎
    • 学会等名
      第71回日本実験動物学会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] 胎盤に発現するアミノ酸輸送体SNATファミリー遺伝子の機能解析2024

    • 著者名/発表者名
      的場章悟, 廣瀬美智子,佐々木亮介, 平井優美, 小倉淳郎
    • 学会等名
      第117回日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] ヒストンメチル化酵素G9aの阻害剤による体細胞クローン法の改善2023

    • 著者名/発表者名
      的場章悟
    • 学会等名
      第70回日本実験動物学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 受精卵のもつ全能性とその応用としての体細胞クローン2023

    • 著者名/発表者名
      的場章悟
    • 学会等名
      第166回日本獣医学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] G9a 阻害剤による体細胞クローン法の改善2023

    • 著者名/発表者名
      的場章悟, 黒滝陽子, 四方大樹, 白井文幸, 山田祐子, 建部貴輝, 廣瀬美智子, 中田明子, 渡邉奈緒美, 長谷川歩未, 伊藤昭博, 吉田稔, 佐々木えりか, 小倉淳郎
    • 学会等名
      全能性プログラム 第5回公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 有性生殖の裏技:体細胞クローン法2023

    • 著者名/発表者名
      的場章悟
    • 学会等名
      第三回有性生殖研究会「生殖の多様性」
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 体細胞クローン胚のエピジェネティクス解析から見えるもの2022

    • 著者名/発表者名
      的場章悟
    • 学会等名
      有性生殖における染色体・クロマチン・核動態に関する若手研究者の会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 胎盤の各種栄養膜細胞特異的Creノックインマウスの作出2022

    • 著者名/発表者名
      的場章悟、羽田政司、四方大樹、内田あや、小倉淳郎
    • 学会等名
      第115回日本繁殖生物学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] コモンマーモセットにおける体細胞クローン法の最適化2021

    • 著者名/発表者名
      的場章悟、黒滝陽子、山田祐子、越後貫成美、佐々木えりか、小倉淳郎
    • 学会等名
      第114回日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 体細胞クローン技術の最適化によるコモンマーモセットでのクローン胚盤胞作出2021

    • 著者名/発表者名
      的場章悟、黒滝陽子、山田祐子、越後貫成美、佐々木えりか、小倉淳郎
    • 学会等名
      第10回日本マーモセット研究会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 体細胞クローン技術の現状と未来:問題点・改良法・応用例2020

    • 著者名/発表者名
      的場章悟
    • 学会等名
      第67回日本実験動物学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] マウスY染色体上遺伝子が関与する性スペクトラム表現型2020

    • 著者名/発表者名
      的場章悟、三浦健人、尾崎藍、田村勝、小倉淳郎
    • 学会等名
      第113回日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] CRISPR-based genetic screen identified Cox7b2 and Gm773 as critical factors for the sperm fertilizing ability in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Akter Most Sumona, 羽田政司、渡辺元、小倉淳郎、的場章悟
    • 学会等名
      第113回日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2026-01-16  

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