受精ライブイメージングによる卵―精子融合と卵活性化メカニズムの解析

• 研究課題/領域番号: 24770210
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 発生生物学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 佐藤 裕公 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (40545571)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 受精 / ライブイメージング / 遺伝子改変動物

研究成果の概要

本研究では、遺伝子改変動物の作出とライブイメージングの技術を駆使して受精メカニズムの解明を目指した。卵―精子融合については、卵CD9と精子IZUMO1のライブイメージングに初めて成功し、受精時に卵が精子を取り込むエンドサイトーシス活性の重要性を示唆できた。また、卵活性化については、近年報告された活性化因子候補の遺伝子破壊マウスを作出し、示唆された機能や重要性がマウスでは存在しないことを証明できた。
さらに、CRISPR/Cas9を用いた迅速な遺伝子改変動物作製法を開発し、卵―精子融合と卵活性化における重要因子について、多数の遺伝子の欠損個体／点変異モデルマウスの作製に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Feasibility for a large scale mouse mutagenesis by injecting CRISPR/Cas plasmid into zygotes (2014)
  • 著者名/発表者名: Mashiko D, Young SA, Muto M, Kato H, Nozawa K, Ogawa M, Noda T, Kim YJ, Satouh Y, Fujihara Y, Ikawa M.
  • 雑誌名: Development, Growth & Differentiation 巻: 56 号: 1 ページ: 122-129
  • DOI: 10.1111/dgd.12113
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation of mutant mice by pronuclear injection of circular plasmid expressing Cas9 and single guided RNA. (2013)
  • 著者名/発表者名: Mashiko D, Fujihara Y, Satouh Y, Miyata H, Isotani A, Ikawa M.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 3: 3355 号: 1 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1038/srep03355
  • NAID: 120006957396
  • 査読あり
• [雑誌論文] SPACA1-deficient male mice are infertile with abnormally shaped sperm heads reminiscent of globozoospermia (2012)
  • 著者名/発表者名: Fujihara Y, Satouh Y, Inoue N, Isotani A, Ikawa M, Okabe M
  • 雑誌名: Development 巻: 139 号: 19 ページ: 3583-9
  • DOI: 10.1242/dev.081778
  • NAID: 120006957401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualization of the moment of mouse sperm-egg fusion and dynamic localization of IZUMO1 (2012)
  • 著者名/発表者名: Satouh Y, Inoue N, Ikawa M, Okabe M
  • 雑誌名: Journal of Cell Science 巻: 125 ページ: 4985-4990
  • DOI: 10.1242/jcs.100867
  • NAID: 120006957400
  • 査読あり
• [学会発表] Live imaging of mammalian fertilization (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuhkoh Satouh, Masahito Ikawa
  • 学会等名: International Symposium on muti-dimensional fluorescence live imaging of cellular functions and molecular activities
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2015-01-26
• [学会発表] Fluorescent imaging of IZUMO1 visualized the dynamics of mammalian fertilization. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuhkoh Satouh, Masahito Ikawa
  • 学会等名: The 12th International Symposium on Spermatology
  • 発表場所: Newcastle City Hall (Australia)
  • 年月日: 2014-08-12
• [学会発表] Visualization of dynamic behavior of IZUMO1 during sperm-egg fusion (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤裕公
  • 学会等名: 第9回研究所ネットワーク国際シンポジウム
  • 発表場所: 大阪大学銀杏会館
  • 年月日: 2014-06-19
• [学会発表] 哺乳類の受精と卵活性化に関するイメージング解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤裕公、伊川正人
  • 学会等名: 第66回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 奈良県新公会堂および東大寺総合文化センター
  • 年月日: 2014-06-13
  • 招待講演
• [学会発表] ライブイメージングで見た哺乳類の受精と卵活性化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤裕公、伊川正人
  • 学会等名: 第61回日本実験動物学会総会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2014-05-16
  • 招待講演
• [学会発表] 受精のライブイメージングによって示された融合必須因子IZUMO1の挙動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 裕公、井上 直和、伊川 正人、岡部 勝
  • 学会等名: 第60回日本実験動物学会総会
  • 発表場所: つくば国際会議場
• [学会発表] Visualization of the moment of mouse sperm-egg fusion and dynamic behavior of membrane structures during fertilization processes revealed by fluorescent-tagged IZUMO1 (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuhkoh Satouh, Naokazu Inoue, Masahito Ikawa, and Masaru Okabe
  • 学会等名: International Society for Immunology of Reproduction (ISIR) 2013
  • 発表場所: Boston Park Plaza Hotel
• [学会発表] 融合必須因子IZUMO1を通してみた受精の瞬間 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 裕公、井上 直和、伊川 正人、岡部 勝
  • 学会等名: 第58回日本生殖医学会学術講演会
  • 発表場所: 神戸ポートピアホテル
  • 招待講演
• [学会発表] Fluorescent live imaging of mammalian fertilization and related events. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuhkoh Satouh and Masahito Ikawa
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 招待講演
• [学会発表] 受精の蛍光ライブイメージングへの試み (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 裕公
  • 学会等名: 第3回vivid workshop
  • 発表場所: 山代温泉 瑠璃光
• [学会発表] IZUMO1の移動と卵-精子融合の可視化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 裕公
  • 学会等名: 第5回生殖研究若手の会
  • 発表場所: 東京大学三崎臨海実験所
• [学会発表] Visualization of dynamic behavior of IZUMO1 in living sperm during acrosome reaction and sperm-egg fusion (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 裕公
  • 学会等名: 第2回アロ認証国際シンポジウム
  • 発表場所: ホテル名古屋ガーデンパレス
• [学会発表] The behavior of IZUMO1, an essential factor for mammalian sperm-egg fusion, during fertilization processes is visualized in living spermatozoa. (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 裕公
  • 学会等名: 第27回日本生殖免疫学会 総会・学術集会
  • 発表場所: 大阪医科大学
• [備考] Yuhkoh Satouh HP
  • URL: http://www.egr.biken.osaka-u.ac.jp/information/members/Satouh/index.html
• [備考] 大阪大学 微生物病研究所 遺伝子機能解析分野／感染動物実験施設
  • URL: http://www.egr.biken.osaka-u.ac.jp/information/contents.html
• [備考] 大阪大学 研究者総覧
  • URL: http://www.dma.jim.osaka-u.ac.jp/view?l=ja&u=2868&f1=08&sm=field&sl=ja&sp=1
• [備考] Yuhkoh Satouh HP
  • URL: http://www.egr.biken.osaka-u.ac.jp/information/members/Satouh/index.html
• [備考] 大阪大学 微生物病研究所 遺伝子機能解析分野／感染動物実験施設
  • URL: http://www.egr.biken.osaka-u.ac.jp/information/contents.html
• [備考] 大阪大学 研究者総覧
  • URL: http://www.dma.jim.osaka-u.ac.jp/view?l=ja&u=2868&f1=08&sm=field&sl=ja&sp=1
• [備考] 大阪大学微生物病研究所遺伝子機能解析分野HP
  • URL: http://www.egr.biken.osaka-u.ac.jp/information/contents.html
• [備考] 研究室個人HP
  • URL: http://www.egr.biken.osaka-u.ac.jp/information/members/Satouh/index.html