鳥類の受精と発生に必須なスパイラルオシレーションの作動機序と多精受精における役割

• 研究課題/領域番号: 25660211
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 動物生産科学
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 笹浪 知宏 静岡大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (80322139)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 受精 / 多精受精 / スパイラルカルシウムオシレーション / 精子ファクター / クエン酸合成酵素 / アコニット酸ヒドラターゼ / ウズラ / 顕微授精 / 鳥類 / カルシウムオシレーション / 卵子活性化因子 / 精子 / 卵子 / カルシウム波

研究成果の概要

鳥類では受精時に多数の精子が卵子内に侵入する多精受精を行うため、顕微受精による個体作出は困難であった。本研究では、精子に含まれるホスホリパーゼCzeta、クエン酸合成酵素およびアコニット酸ヒドラターゼを用いれば多精受精を体外で再現可能であることを示した。鳥類の卵子は受精時に特徴的なカルシウム波が観察される。精子侵入直後に起こる一過性の上昇反応とその後１時間以上継続するスパイラルカルシウムオシレーションである。前者は減数分裂の再開に必要であり、後者は初期発生の進行に重要であることを突き止めた。以上、本研究により、鳥類の受精メカニズムの理解が大きく進んだ。

研究成果

• [雑誌論文] A unique mechanism of successful fertilization in a domestic bird. (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Sasanami, S. Izumi, N. Sakurai, T. Hirata, S. Mizushima, M. Matsuzaki, G. Hiyama, E. Yorinaga, T. Yoshimura, K. Ukena and K. Tsutsui
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 5 号: 1 ページ: 7700-7700
  • DOI: 10.1038/srep07700
  • NAID: 120005527162
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cellular analysis of cleavage-stage chick embryos reveals hidden conservation in vertebrate early development. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nagai H, Sezaki M, Kakiguchi K, Nakaya Y, Lee HC, Ladher R, Sasanami T, Han JY, Yonemura S, Sheng G
  • 雑誌名: Development 巻: 142 ページ: 1279-1286
  • DOI: 10.1242/dev.118604
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The birth of quail chicks after intracytoplasmic sperm injection (2014)
  • 著者名/発表者名: Mizushima, S., Hiyama, G., Shiba, K., Inaba, K., Dohra, H., Ono, T., Shimada, K. and Sasanami, T.
  • 雑誌名: Development 巻: 141 号: 19 ページ: 3799-3806
  • DOI: 10.1242/dev.111765
  • NAID: 120005479934
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 雌ウズラの配偶者選択を制御する雄側の要因 (2015)
  • 著者名/発表者名: 笹浪知宏、青谷龍郎、檜山源、水島秀成、松崎芽衣、小野貴史、都築政起
  • 学会等名: 日本家禽学会2015年度春季大会
  • 発表場所: 宇都宮大学（宇都宮市）
  • 年月日: 2015-03-30
• [学会発表] ウズラ精子貯蔵管から放出される乳酸による精子運動抑制機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松崎芽衣、柴小菊、稲葉一男、鈴木智大、道羅英夫、檜山源、水島秀成、笹浪知宏
  • 学会等名: 日本家禽学会2015年度春季大会
  • 発表場所: 宇都宮大学（宇都宮市）
  • 年月日: 2015-03-30
• [学会発表] ウズラの受精過程のライブイメージング (2015)
  • 著者名/発表者名: 市川佳伸、笹浪知宏
  • 学会等名: 日本家禽学会2015年度春季大会
  • 発表場所: 宇都宮大学（宇都宮市）
  • 年月日: 2015-03-30
• [学会発表] ウズラ胚盤抽出物による精子頭部の膨化反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 笹浪知宏、久枝雅広、水島秀成
  • 学会等名: 日本畜産学会第119回大会
  • 発表場所: 宇都宮大学（宇都宮市）
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] 鳥類の生殖戦略と受精：その生理的意義と分子機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 笹浪知宏
  • 学会等名: 第１０回広島大学JAB特別セミナー
  • 発表場所: 広島大学（東広島市）
  • 年月日: 2014-12-18
  • 招待講演
• [学会発表] ウズラの精子貯蔵管における精子貯蔵と活性化のメカニズム (2014)
  • 著者名/発表者名: 笹浪知宏、松崎芽衣、水島秀成
  • 学会等名: 第46回精子研究会
  • 発表場所: 東京医科大学病院（新宿区）
  • 年月日: 2014-12-13
  • 招待講演
• [学会発表] Unique mechanisms of successful fertilization in birds (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Sasanami, Mei Matsuzaki, Shusei Mizushima
  • 学会等名: CDB seminar, 2014
  • 発表場所: RIKEN CDB, Kobe, Japan
  • 年月日: 2014-12-02
  • 招待講演
• [学会発表] 鳥類の輸卵管における受精戦略 (2014)
  • 著者名/発表者名: 笹浪知宏
  • 学会等名: 日本動物行動学会ラウンドテーブル
  • 発表場所: 長崎大学（長崎市）
  • 年月日: 2014-11-01
  • 招待講演
• [学会発表] Effects of cloacal gland secretion on the fertilization in Japanese quail (Coturnix japonica) (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Sasanami, Mei Matsuzaki, Shusei Mizushima
  • 学会等名: 10th Asia Pacific Poultry Conference
  • 発表場所: ICC Jeju, Jeju, Korea
  • 年月日: 2014-10-19 – 2014-10-23
• [学会発表] Full-term development of quail egg by intracytoplasmic sperm injection (ICSI) and use of ICSI for avian transgenesis (2014)
  • 著者名/発表者名: Shusei Mizushima, Gen Hiyama, Kogiku Shiba, Kazuo Inaba, Hideo Dohra, Tamao Ono, Kiyoshi Shimada, Tomohiro Sasanami
  • 学会等名: 10th Asia Pacific Poultry Conference
  • 発表場所: ICC Jeju, Jeju, Korea
  • 年月日: 2014-10-19 – 2014-10-23
• [学会発表] ウズラの受精におけるγ-チューブリンの動態に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 久枝雅広、笹浪知宏、水島秀成
  • 学会等名: 日本家禽学会2014年度秋季大会
  • 発表場所: 鹿児島大学（鹿児島市）
  • 年月日: 2014-09-28
• [学会発表] ウズラの配偶者選択に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 笹浪知宏、檜山源、水島秀成、松崎芽衣
  • 学会等名: 日本家禽学会2014年度秋季大会
  • 発表場所: 鹿児島大学（鹿児島市）
  • 年月日: 2014-09-28
• [学会発表] ウズラの受精時に卵を活性化する新規精子ファクターの探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 水島秀成、檜山源、柴小菊、稲葉一男、道羅英夫、小野珠乙、島田清司、笹浪知宏
  • 学会等名: 日本家禽学会2014年度秋季大会
  • 発表場所: 鹿児島大学（鹿児島市）
  • 年月日: 2014-09-28
• [学会発表] ウズラ精子貯蔵管への精子の侵入に及ぼす精漿成分の効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 笹浪知宏、松崎芽衣、水島秀成、筒井和義
  • 学会等名: 日本動物学会第85回仙台大会
  • 発表場所: 東北大学（仙台市）
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] 乳酸はウズラ精子貯蔵管における精子の運動停止に関与する (2014)
  • 著者名/発表者名: 松崎芽衣、水島秀成、柴小菊、稲葉一男、笹浪知宏
  • 学会等名: 日本動物学会第85回仙台大会
  • 発表場所: 東北大学（仙台市）
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] ウズラの胚発生に必須な卵細胞質内Ca2+波の動態解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 水島秀成、檜山源、柴小菊、稲葉一男、小野珠乙、島田清司、笹浪知宏
  • 学会等名: 日本家禽学会春季大会
  • 発表場所: 筑波大学（つくば市）
• [学会発表] 胚盤葉細胞核を用いたクローンウズラ胚の作出 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松本拓也 、笹浪知宏 、小野珠乙 、檜山源 、水島秀成
  • 学会等名: 日本家禽学会秋季大会
  • 発表場所: 新潟大学（新潟市）
• [学会発表] ウズラの新規卵子活性化因を利用した GFP 発現顕微授精胚の作出 (2013)
  • 著者名/発表者名: 水島秀成 、檜山源 、柴小菊 、稲葉一男 、小野珠乙 、笹浪知宏
  • 学会等名: 日本家禽学会秋季大会
  • 発表場所: 新潟大学（新潟市）
• [学会発表] ウズラの受精における精子核の動態に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 久枝雅広、笹浪知宏、檜山源、水島秀成
  • 学会等名: 日本畜産学会第117回大会
  • 発表場所: 新潟大学（新潟市）
• [学会発表] リゾレシチンによる精子処理がGFP発現ウズラ胚の発生能に及ぼす影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 水島秀成、仲西宏樹、檜山源、柴小菊、稲葉一男、小野珠乙、笹浪知宏
  • 学会等名: 日本畜産学会第117回大会
  • 発表場所: 新潟大学（新潟市）
• [学会発表] 顕微授精法を応用したトランスジェニック およびクローンウズラ胚の作出 (2013)
  • 著者名/発表者名: 水島秀成、檜山源、小野珠乙、島田清司、笹浪知宏
  • 学会等名: 第1回ウズラ研究会
  • 発表場所: 名古屋大学（名古屋市）
• [産業財産権] 鳥類の体外受精方法及びクローン細胞又はクローン個体の作製方法、並び にキット (2014)
  • 発明者名: 笹浪知宏、水島秀成
  • 権利者名: 国立大学法人静岡大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2014-191576
  • 出願年月日: 2014-09-19