体細胞クローンウズラの胚発生に及ぼす核の初期化と卵子活性化のタイミング

• 研究課題/領域番号: 26850211
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 統合動物科学
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 水島 秀成 富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 特命助教 (20515382)
• 連携研究者: 笹浪 知宏 静岡大学, 大学院農学研究科, 准教授 (80322139)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2014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: 体細胞クローン家禽 / 雌性核 / 胚盤葉細胞 / 皮膚細胞 / 筋原細胞 / 近縁種 / 顕微授精法 / 卵子活性化 / 体細胞クローン動物 / ウズラ / 卵割球細胞 / 鳥類卵 / クローン胚 / 胚発生 / 卵賦活化 / フォスフォリパーゼCzeta / アコニット酸ヒドラターゼ / クエン酸合成酵素

研究成果の概要

本研究では、鳥類に得意な多精受精成立に関わる分子機構の詳細を解明し、それより得られた情報をもとに確立した卵子活性化法と体外培養法を駆使して、顕微授精法によるウズラ雛の孵化育成に世界で初めて成功した。さらにウズラ卵へ卵子活性化処理と同時にニワトリ由来の胚盤葉細胞または皮膚細胞核移植することによって、ドナー細胞由来の体細胞クローン胚の作出にも成功を収めた。本技術は、ゲノム改変家禽の作出や近縁種を介した絶滅危惧鳥種の救済に有効な手段になると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Fertilization of cryopreserved sperm and unfertilized quail ovum by intracytoplasmic sperm injection (ICSI) (2016)
  • 著者名/発表者名: Kang KS, Park TS, Rengaraj D, Lee HC, Lee HJ, Choi HJ, Mizushima S, Ono T, Han JY
  • 雑誌名: Reproduction, Fertility and Development 巻: 印刷中 号: 12 ページ: 1974-1974
  • DOI: 10.1071/rd15126
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Expression of Prolactin Receptor on the Surface of Quail Spermatozoa (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiyama G, Mizushima S, Matsuzaki M, Ichikawa Y, Kansaku N, Sasanami T
  • 雑誌名: The Journal of Poultry Science 巻: 53 号: 2 ページ: 157-164
  • DOI: 10.2141/jpsa.0150132
  • NAID: 130005147710
  • ISSN: 1346-7395, 1349-0486
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sperm-Egg Interaction during Fertilization in Birds (2016)
  • 著者名/発表者名: Ichikawa Y, Matsuzaki M, Hiyama G, Mizushima S, Sasanami T
  • 雑誌名: The Journal of Poultry Science 巻: 53 号: 3 ページ: 173-180
  • DOI: 10.2141/jpsa.0150183
  • NAID: 130005166203
  • ISSN: 1346-7395, 1349-0486
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Lactic acid is a sperm motility inactivation factor in the sperm storage tubules. (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsuzaki M, Mizushima S, Hiyama G, Hirohashi N, Shiba K, Inaba K, Suzuki T, Dohra H, Ohnishi T, Sato Y, Kohsaka T, Ichikawa Y, Atsumi Y, Yoshimura T, Sasanami T.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 5 号: 1 ページ: 17643-17643
  • DOI: 10.1038/srep17643
  • NAID: 120007128467
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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] Application of intracytoplasmic sperm injection (ICSI) for fertilization and develonment in birds (2014)
  • 著者名/発表者名: Shimada K, Ono T, Mizushima S
  • 雑誌名: General and Comparative Endocrinology 巻: Vol.196 ページ: 100-105
  • DOI: 10.1016/j.ygcen.2013.11.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sperm activation by heat shock protein 70 supports migration of sperm released from sperm storage tubules in Japanese quail (Coturnix japonica) (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiyama G, Matsuzaki M, MizushimaS, Dohra H, Ikegamim K, Yoshimura T, Shiba K, Inaba K, Sasanami T
  • 雑誌名: Reproduction 巻: Vol.471 号: 2 ページ: 167-178
  • DOI: 10.1530/rep-13-0439
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simple Culture System for Bobwhite Quail and Japanese Quail Embryos from the Blastoderm Stage to Hatching using a Single Surrogate Eggshell (2014)
  • 著者名/発表者名: Kato A, Mizushima S, Shimada K, Kagami H, Ono T
  • 雑誌名: The Journal of Poultry Science 巻: 51 号: 2 ページ: 202-205
  • DOI: 10.2141/jpsa.0130118
  • NAID: 130004725694
  • ISSN: 1346-7395, 1349-0486
  • 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] 精子貯蔵管への精子侵入に影響を与える要因の探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松崎芽衣、市川佳伸、水島秀成、笹浪知宏
  • 学会等名: 日本家禽学会2016年度春季大会
  • 発表場所: 日本獣医生命科学大学（東京都武蔵野市）
  • 年月日: 2016-03-30
• [学会発表] ウズラ精子との結合に関与する卵膜構成タンパク質の同定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 市川佳伸、松崎芽衣、水島秀成、笹浪知宏
  • 学会等名: 日本家禽学会2016年度春季大会
  • 発表場所: 日本獣医生命科学大学（東京都武蔵野市）
  • 年月日: 2016-03-30
• [学会発表] ウズラ雌の雄に対する嗜好性に関する研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 笹浪知宏、池野萌、松崎芽衣、水島秀成
  • 学会等名: 日本畜産学会第121回大会
  • 発表場所: 日本獣医生命科学大学（東京都武蔵野市）
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] 鳥類の輸卵管における精子貯蔵の分子機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 笹浪知宏、松崎芽衣、水島秀成
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
  • 招待講演
• [学会発表] ウズラ精子貯蔵管における乳酸産生メカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 松崎芽衣、水島秀成、柴小菊、稲葉一男、道羅英夫
  • 学会等名: 日本家禽学会2015年度秋季大会
  • 発表場所: 酪農学園大学（北海道江別市）
  • 年月日: 2015-09-10
• [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年度春期大会
  • 発表場所: 宇都宮大学
  • 年月日: 2015-03-30
• [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年度春期大会
  • 発表場所: 宇都宮大学
  • 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
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] Establishment of intracytoplasmic sperm injection (ICSI) technique in quail and its possible application for transgenic and cloned birds (2015)
  • 著者名/発表者名: Mizushima S
  • 学会等名: The 2nd tenure track system international symposium
  • 発表場所: 富山大学理学部
  • 年月日: 2015-03-04
• [学会発表] Full-term development of quail egg by intacytoplasmic sperm injection (ICSI) and use of ICSI for avian transgenesis (2014)
  • 著者名/発表者名: Mizushima S, Hiyama G, Ono T, Shimada K, Sasanami T
  • 学会等名: 10 th Asia Pacific Poultry Conference
  • 発表場所: Jeju international convention center (Korea)
  • 年月日: 2014-10-23
• [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: Sasanami T, Matsuzaki M, Mizushima S
  • 学会等名: 10 th Asia Pacific Poultry Conference
  • 発表場所: Jeju international convention center (Korea)
  • 年月日: 2014-10-22
• [学会発表] Embryo culture of new world and old world quail for germline transfer studies (2014)
  • 著者名/発表者名: Ono T, Kato A, Kato R, Hayashi K, Mizushima S, Shimada K, Kagami H
  • 学会等名: 10 th Asia Pacific Poultry Conference
  • 発表場所: Jeju international convention center (Korea)
  • 年月日: 2014-10-21
• [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
  • 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
  • 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
  • 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: 第85回日本動物学会
  • 発表場所: 東北大学川内北キャンパス
  • 年月日: 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: 第85回日本動物学会
  • 発表場所: 東北大学川内北キャンパス
  • 年月日: 2014-09-13
• [図書] Specific Mechanism of Storage in Avian Oviducts. ''Sexual Reproduction in Animals and Plants'' (Sawada H, Inoue N and Iwano M Eds) (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsuzaki M, Hiyama G, Mizushima S, Shiba K, Inaba K, Sasanami T
  • 総ページ数: 480
  • 出版者: Springer
• [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: 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