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精子形成過程から解明するグアニン四重鎖構造の生物学的機能

研究課題

研究課題/領域番号 24K08641
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分37030:ケミカルバイオロジー関連
研究機関宮崎大学

研究代表者

石塚 匠  宮崎大学, 医学部, 助教 (50700085)

研究期間 (年度) 2024-04-01 – 2027-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2026年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードグアニン四重鎖構造 / Spermiogenesis / 四重鎖構造
研究開始時の研究の概要

核酸の高次構造であるグアニン四重鎖構造(G4)は転写、複製、ゲノム安定性、エピジェネティック制御などの重要なゲノム機能への関与や腫瘍生物学との関連もあり疾患の治療標的としても期待されている。本研究では、正常マウスを用いて、免疫組織化学法および免疫電子顕微鏡法による精子細胞のG4局在および発現動態解析を行うと共に、G4安定化小分子投与によるモデルマウスを作製し、G4発現とその制御因子を決定することで、精子形成中の精子細胞にG4が発現する分子機構を解明する。

研究実績の概要

核酸の高次構造であるグアニン四重鎖構造(G4)は転写、複製、ゲノム安定性、エピジェネティック制御などの重要なゲノム機能への関与や腫瘍生物学との関連もあり疾患の治療標的としても期待されている。しかし、生体内におけるG4の生物学的役割は未解明な点が多い。初年度では、野生型の雄マウスより精巣を摘出し、パラフィン切片を作製後、組織学的解析を実施した。蛍光免疫染色により、精子形成過程(Spermatogenesis)の最終段階であるSpermiogenesisにおいて、特異的にG4が形成されることが明らかとなった。また、Pyridostatin (PDS)はG4構造に特異的に結合する小分子として知られる。ここでは、PDSを様々な濃度で6週間投与するin vivo実験を実施した。組織学的形態を評価した結果、アポトーシスにより損傷した精子細胞を有する精細管を認めた。

現在までの達成度
現在までの達成度

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の予定通りに精子形成過程におけるG4形成時期の同定およびin vivo実験による組織学的形態評価を検証できたため。

今後の研究の推進方策

次年度では、免疫電子顕微鏡法によるマウス精巣の超微細構造におけるG4局在および動態解析を行う。これらの結果からG4が核内のどの位置に発現しているかを視覚的かつ明確に明らかにする。さらに、生殖細胞の成熟期間も精子形成過程の種々のステップ数も異なる種(マウス・ラット・ヒト)を用い、それぞれの精子形成過程においてどのステップで発現するのかを調査し、どのような規則性があるかを明らかにする。

報告書

(1件)
  • 2024 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2025 2024

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] SETDB1-Mediated Chromatin Regulation in Intestinal Epithelial Cells During Intestinal Ischemia-Reperfusion Injury2025

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Higuchi, Makoto Ikenoue, Takumi Ishizuka, Kengo Kai, Nobuyasu Takahashi, Toshiki Kubota, Shinichiro Shirouzu, Baljinnyam Lkham-Erdene, Kham Mo Aung, Michikazu Nakai, Akira Sawaguchi, Atsushi Nanashima, Yoshitaka Hishikawa
    • 雑誌名

      Acta Histochemica et Cytochemica

      巻: 58 号: 1 ページ: 9-18

    • DOI

      10.1267/ahc.24-00061

    • ISSN
      0044-5991, 1347-5800
    • 年月日
      2025-02-27
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of Hepatic Lipid Overload on Accelerated Hepatocyte Proliferation Promoted by HGF Expression via the SphK1/S1PR2 Pathway in MCD-diet Mouse Partial Hepatectomy2024

    • 著者名/発表者名
      Baljinnyam Lkham-Erdene, Narantsog Choijookhuu, Toshiki Kubota, Tomofumi Uto, Shuya Mitoma, Shinichiro Shirouzu, Takumi Ishizuka, Kengo Kai, Kazuhiro Higuchi, Kham Mo Aung, Jargal-Erdene Batmunkh, Katsuaki Sato, Yoshitaka Hishikawa
    • 雑誌名

      Acta Histochemica et Cytochemica

      巻: 57 号: 5 ページ: 175-188

    • DOI

      10.1267/ahc.24-00046

    • ISSN
      0044-5991, 1347-5800
    • 年月日
      2024-10-28
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The crucial role of SETDB1 in structural and functional transformation of epithelial cells during regeneration after intestinal ischemia reperfusion injury2024

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ikenoue, Narantsog Choijookhuu, Koichi Yano, Fidya, Nobuyasu Takahashi, Takumi Ishizuka, Shinichiro Shirouzu, Yu Yamaguma, Kengo Kai, Kazuhiro Higuchi, Akira Sawaguchi, Atsushi Nanashima, Yoshitaka Hishikawa
    • 雑誌名

      Histochemistry and Cell Biology

      巻: 161 号: 4 ページ: 325-336

    • DOI

      10.1007/s00418-023-02263-9

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] HMGB2 Promotes De Novo Lipogenesis to Accelerate Hepatocyte Proliferation During Liver Regeneration2024

    • 著者名/発表者名
      Narantsog Choijookhuu, Koichi Yano, Baljinnyam Lkham-Erdene, Shinichiro Shirouzu, Toshiki Kubota, Fidya, Takumi Ishizuka, Kengo Kai, Etsuo Chosa, Yoshitaka Hishikawa
    • 雑誌名

      Journal of Histochemistry & Cytochemistry

      巻: - 号: 4 ページ: 245-264

    • DOI

      10.1369/00221554241241569

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] マウス肝再生過程におけるDNA四重鎖構造の発現動態2024

    • 著者名/発表者名
      石塚 匠,Narantsog Choijookhuu,甲斐健吾,菱川 善隆
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会 第18回年会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] Dynamics of DNA G-quadruplex structures in mice2024

    • 著者名/発表者名
      Takumi Ishizuka, Kham Mo Aung, Narantsog Choijookhuu, Koichi Yano, Shinichiro Shirouzu, Fidya, Makoto Ikenoue, Baljinnyam Lkham-Erdene, Toshiki Kubota, Kengo Kai, Yoshitaka Hishikawa
    • 学会等名
      China-ASEAN Education Cooperation Week 2024
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] マウス精子形成過程におけるDNA四重鎖構造の発現動態2024

    • 著者名/発表者名
      石塚 匠, Kham Mo Aung, Baljinnyam Lkham-Erdene, 久保田 壽樹, 甲斐 健吾, 菱川 善隆
    • 学会等名
      第65回日本組織細胞化学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of G-quadruplex DNA structures during mouse spermatogenesis2024

    • 著者名/発表者名
      Kham Mo Aung, Takumi Ishizuka, Baljinnyam Lkham-Erdene, Toshiki Kubota, Kengo Kai, Yoshitaka Hishikawa
    • 学会等名
      日本解剖学会 第80回九州支部学術集会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [図書] in situ hybridization法2024

    • 著者名/発表者名
      菱川 善隆, 石塚 匠, 柴田 恭明, 小路 武彦
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      中西印刷
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書

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公開日: 2024-04-05   更新日: 2025-12-26  

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