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2023 年度 実績報告書

受精卵全能性を統御する遺伝子群の単離と機能解析

計画研究

研究領域全能性プログラム:デコーディングからデザインへ
研究課題/領域番号 19H05750
研究機関大阪大学

研究代表者

伊川 正人  大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (20304066)

研究分担者 篠原 隆司  京都大学, 医学研究科, 教授 (30322770)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2024-03-31
キーワードゲノム編集 / 精子成熟 / 受精 / 卵活性化 / 全能性 / 不妊
研究実績の概要

本課題では、①生命起動メカニズムの解明、②卵活性化機構の解明をメインテーマとし、さらに③精子エピゲノム獲得機構の解明をサブテーマ として研究を進めている。
①生命起動メカニズムの解明:2023年度も引き続き、卵・卵巣特異的に発現する遺伝子について、CRISPR/Cas9 によりKOマウスを作製し、交配テストを実施した。15遺伝子のKOマウス系統を作って解析したところ、妊孕性試験を終えた8遺伝子のうち、雌の妊孕性が低下した遺伝子が2つ、低下が認められなかった遺伝子が6つであった。また、これまでに解析を終えた、卵・卵巣特異的に発現しても雌の妊孕性に影響しない12遺伝子をまとめて論文投稿した。
②卵活性化機構の解明:卵減数分裂期停止によるヒト不妊症の原因遺伝子と考えられており、卵特異的に発現するWee2 (Wee1 like protein kinase 2)を欠損したマウスを作製して解析を行ったが、Wee2欠損マウスの妊孕性はほぼ正常であり、卵形成にも異常は認められなかった。このほか、国際共同研究により、ZP2微細変異マウスを作製し受精時のZP2切断による多精子受精防止メカニズムについて知見をまとめ論文報告した。
③精子エピゲノム獲得機構の解明:Tex46をKOすると精子頭部奇形を引き起こし、雄性不妊となることを見出し論文報告した。精巣上体の成熟を制御するOVCH2のドメイン機能探索を実施、CUBドメインが不要であることを明らかにした。なお、分担者の篠原らは、精巣精子を用いた顕微授精や体外受精を繰り返すことで、奇形や行動異常が子孫で増加することを見出し論文報告した。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件、 招待講演 9件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ベイラー医科大学/イエール大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ベイラー医科大学/イエール大学
  • [国際共同研究] ワイツマン研究所(イスラエル)

    • 国名
      イスラエル
    • 外国機関名
      ワイツマン研究所
  • [雑誌論文] <i>Tex46</i> knockout male mice are sterile secondary to sperm head malformations and failure to penetrate through the zona pellucida2024

    • 著者名/発表者名
      Fujihara Yoshitaka、Miyata Haruhiko、Abbasi Ferheen、Larasati Tamara、Nozawa Kaori、Yu Zhifeng、Ikawa Masahito、Matzuk Martin M
    • 雑誌名

      PNAS Nexus

      巻: 3 ページ: pgae108

    • DOI

      10.1093/pnasnexus/pgae108

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Disruption of testis-enriched cytochrome c oxidase subunit COX6B2 but not COX8C leads to subfertility2024

    • 著者名/発表者名
      Shimada Keisuke、Lu Yonggang、Ikawa Masahito
    • 雑誌名

      Experimental Animals

      巻: 73 ページ: 1~10

    • DOI

      10.1538/expanim.23-0055

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] PABPN1L is required for maternal mRNA degradation after meiosis resumption2024

    • 著者名/発表者名
      EMORI Chihiro、KODANI Mayo、ABBASI Ferheen、MORI Masashi、IKAWA Masahito
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development

      巻: 70 ページ: 10~17

    • DOI

      10.1262/jrd.2023-077

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multiple ageing effects on testicular/epididymal germ cells lead to decreased male fertility in mice2024

    • 著者名/発表者名
      Endo Tsutomu、Kobayashi Kiyonori、Matsumura Takafumi、Emori Chihiro、Ozawa Manabu、Kawamoto Shimpei、Okuzaki Daisuke、Shimada Keisuke、Miyata Haruhiko、Shimada Kentaro、Kodani Mayo、Ishikawa-Yamauchi Yu、Motooka Daisuke、Hara Eiji、Ikawa Masahito
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 7 ページ: 16

    • DOI

      10.1038/s42003-023-05685-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A CUG-initiated CATSPERθ functions in the CatSper channel assembly and serves as a checkpoint for flagellar trafficking2023

    • 著者名/発表者名
      Huang Xiaofang、Miyata Haruhiko、Wang Huafeng、Mori Giulia、Iida-Norita Rie、Ikawa Masahito、Percudani Riccardo、Chung Jean-Ju
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 120 ページ: e2304409120

    • DOI

      10.1073/pnas.2304409120

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A small secreted protein NICOL regulates lumicrine-mediated sperm maturation and male fertility2023

    • 著者名/発表者名
      Kiyozumi Daiji、Shimada Kentaro、Chalick Michael、Emori Chihiro、Kodani Mayo、Oura Seiya、Noda Taichi、Endo Tsutomu、Matzuk Martin M.、Wreschner Daniel H.、Ikawa Masahito
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 ページ: 2354

    • DOI

      10.1038/s41467-023-37984-x

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 雌雄不妊原因遺伝子の探索と機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      伊川 正人
    • 学会等名
      全能性:公開シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] Testis-enriched genes and their functions during spermatogenesis and sperm function2023

    • 著者名/発表者名
      Masahito Ikawa
    • 学会等名
      Spermatogenesis Conference (Fusion)1st Spermatogenesis Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ゲノム編集マウスを通してみる精子成熟と受精2023

    • 著者名/発表者名
      伊川 正人
    • 学会等名
      第116回日本繁殖生物学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] CRISPR/Cas9 mediated-KO screening identified essential genes for fertilization and oocyte activation2023

    • 著者名/発表者名
      Masahito Ikawa
    • 学会等名
      ASPIRE (Asia Pacific Initiative on Reproduction)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Gene Manipulated Animals and the Study of Reproduction2023

    • 著者名/発表者名
      Masahito Ikawa
    • 学会等名
      第2回非ゲノム情報複製国際シンポジウム
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ゲノム編集マウスを通して見る受精2023

    • 著者名/発表者名
      伊川 正人
    • 学会等名
      第64回日本卵子学会
    • 招待講演
  • [学会発表] ルミクリン因子と精巣上体での精子成熟2023

    • 著者名/発表者名
      伊川 正人
    • 学会等名
      第110回日本泌尿器科学会総会
    • 招待講演
  • [学会発表] Testis-enriched genes and their functions2023

    • 著者名/発表者名
      Masahito Ikawa
    • 学会等名
      30 years of (Re) Productive Biology - A Symposium Honoring Professor Martin M. MATZUK at BCM(Baylor College of Medicine)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Testis-enriched genes and their functions for spermatogenesis and fertilization2023

    • 著者名/発表者名
      Masahito Ikawa
    • 学会等名
      The first Asian Congress for Reproductive Immunology (ACRI 2023)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 研究室HP

    • URL

      https://egr.biken.osaka-u.ac.jp/

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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