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2011 年度 実績報告書

卵子による核の初期化機構の解明およびその促進方法の開発

計画研究

研究領域生殖系列の世代サイクルとエピゲノムネットワーク
研究課題/領域番号 20062015
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

若山 照彦  独立行政法人理化学研究所, ゲノム・リプログラミング研究チーム, チームリーダー (40360672)

キーワード応用動物 / 再生医学 / 獣医学 / 畜産学 / 発生・分化
研究概要

本研究は卵子による核の初期化機構の解明を目指すと同時に初期化の促進方法を開発し、体細胞核の完全初期化およびクローン動物特有の異常が生じない、正常な個体を高率に作出することを目指している。2011年度には1.我々が以前発見したHDACiによる初期化促進について、クローン胚にどの様な変化が生じているのか詳しく検討したところ、rRNAの転写効率が改善され、初期胚遺伝子活性が正しく行われる確率が高まることが明らかとなった(Bui 2011)。2.外見は正常でも出産に至るクローン胚と流産する異常胚を、蛍光プローブによりあらかじめ選別する手法を開発することが出来れば、移植後の産仔率が上がるだけでなく、異常な胚と正常な胚を比較することで異常の原因を突き止めることが可能となる。そこで我々は受精直後から桑実期胚までの72時間を生きたままダメージなしで蛍光観察する方法を開発し、この方法を用いてクローン胚の蛍光観察を行った。クローン胚の細胞数、細胞分裂速度、分裂同調性、染色体異常などを指標に外見は正常な桑実期胚を分類し移植したところ、もっとも出産に影響を与えていたのは染色体異常であり、イメージングによって正常胚だけを選ぶことで産仔率を大きく改善することに成功した(Mizutani2012)。3.従来の蛍光観察では水銀ランプを使用するため、ランプによるダメージが避けられない。そこで通常のハロゲンランプを用いて蛍光観察を可能にする方法を開発した。通常の顕微鏡に励起フィルターを接続するためのアダプターを取り付け、さらにアダプターに絞りをつけることで、励起フィルターの外側からハロゲン光が漏れこむようにすることで、1つの光源から蛍光像と明視野の同時観察も可能にした、その結果、家畜卵子のように核が全く見えない卵子でも、ハロゲンランプで核を見ながら除核出来るようになった。(Yamagata 2012)。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

最終目標には到達のめどがついていないが、良好クローン胚の選別方法を選び出すことに成功し、またHDACiによる初期化促進理由の一部が明らかとなった。このように毎年確実に成果を出し前進していることから(2)という評価が妥当だと考えられた。

今後の研究の推進方策

初期化促進方法に関しては、様々な視点から関係しそうな薬品を選び出し、実際に核移植を行って効果を確かめる。やや原始的な手法だが、核移植に効果があるかどうかは実際に試さなければわからない。そのためには、高度な核移植技術を有する者の育成が不可欠だが、最近の学生はこのような難しい技術を覚えようとしない。
良好クローン胚の選別方法は、技術的に可能であることを証明したが、その選別の指標となる項目数はまだわずかしか見つけ出せていない。確実な良好胚を選び出すためには、指標の数をもっと増やすことが不可欠である。イメージングは膨大なデータを伴うため、今後はコンピューターに詳しい研究者との共同研究を視野に入れた、自動解析ソフトの開発も必要だと思われる。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (4件) 図書 (1件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Gene Expression Profile Normalization in Cloned Mice by Trichostatin A Treatment2012

    • 著者名/発表者名
      Kohda T, et al.
    • 雑誌名

      Cell Reprogramming

      巻: (in press)

    • DOI

      DOI:10.1089/cell.2011.0062

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Abnormal chromosome segregation at early cleavage is a major cause of the full-term developmental failure of mouse clones2012

    • 著者名/発表者名
      Mizutani E, et al.
    • 雑誌名

      Developmental Biology

      巻: (in press)

    • DOI

      doi:10.1016/j.ydbio.2012.01.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluorescence cell imaging and manipulation using conventional halogen lamp microscopy2012

    • 著者名/発表者名
      Yamagata K, et al.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 7 ページ: e31638

    • DOI

      doi:10.1016/j.ydbio.2012.01.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Offspring from intracytoplasmic sperm injection of aged mouse oocytes treated with caffeine or MG1322011

    • 著者名/発表者名
      Ono T, et al.
    • 雑誌名

      Genesis

      巻: 49 ページ: 460-471

    • DOI

      DOI:10.1002/dvg.20756

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nuclear-cytoplasmic incompatibility and inefficient development of pig-mouse cytoplasmic hybrid embryos2011

    • 著者名/発表者名
      Amarnath D, et al.
    • 雑誌名

      Reproduction

      巻: 142 ページ: 295-307

    • DOI

      DOI:10.1530/REP-11-0044

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Fluorescent Mercury Light Irradiation on In Vitro and In Vivo Development of Mouse Oocytes after Parthenogenetic Activation or Sperm Microinjection2011

    • 著者名/発表者名
      Terashita Y, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development

      巻: 57 ページ: 564-571

    • DOI

      doi:10.1262/jrd.11-015H

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The novel use of modified pig zygotic medium for the efficient culture of the preimplantation mouse embryos2011

    • 著者名/発表者名
      Amarnath D, et al.
    • 雑誌名

      Theriogenology

      巻: 76 ページ: 1639-1646

    • DOI

      10.1016/j.theriogenology.2011.06.028

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Histone Deacetylase Inhibition Improves Activation of Ribosomal RNA Genes and Embryonic Nucleolar Reprogramming in Cloned Mouse Embryos2011

    • 著者名/発表者名
      Bui HT, et al.
    • 雑誌名

      Biology of Reproduction

      巻: 85 ページ: 1048-1056

    • DOI

      DOI10.1095/biolreprod.110.089474

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intracytoplasmic Sperm Injection with Mouse Spermatozoa Preserved Without Freezing for Six Months Can Lead to Full-Term Development2011

    • 著者名/発表者名
      Li C, et al.
    • 雑誌名

      Biology of Reproduction

      巻: 85 ページ: 1183-1190

    • DOI

      DOI10.1095/biolreprod.111.091827

    • 査読あり
  • [学会発表] Fluorescence cell imaging and manipulation using conventional halogen lamp microscopy2011

    • 著者名/発表者名
      Wakayama, Teruhiko
    • 学会等名
      The 8th Annual Meeting of Asian Reproductive Biotechnology Society
    • 発表場所
      Guilin, China
    • 年月日
      20111025-20111030
  • [学会発表] Development of novel cloning and ART methods for animal production and species preservation2011

    • 著者名/発表者名
      Wakayama, Teruhiko
    • 学会等名
      The 2nd World Congress on Reproductive Biology
    • 発表場所
      Cairns, Australia
    • 年月日
      20111009-20111012
  • [学会発表] 哺乳類の宇宙繁殖-人類は宇宙で子孫を作れるか?-2011

    • 著者名/発表者名
      若山照彦
    • 学会等名
      きぼう利用シンポジウム「きぼう」に夢を乗せて理化学研究所
    • 発表場所
      和光、埼玉
    • 年月日
      2011-11-30
  • [学会発表] クローン技術~マンモスが蘇り、再生医療が進歩する!?~2011

    • 著者名/発表者名
      若山照彦
    • 学会等名
      関西広域バイオメディカルクラスター
    • 発表場所
      神戸、兵庫
    • 年月日
      2011-03-21
  • [図書] 卵子学2011

    • 著者名/発表者名
      若山清香、若山照彦
    • 総ページ数
      63-66
    • 出版者
      京都大学学術出版会
  • [備考]

    • URL

      http://www.riken.jp/r-world/info/release/press/2012/120125/index.html

  • [備考]

    • URL

      http://www.riken.jp/r-world/info/release/press/2012/120209/index.html

  • [産業財産権] 顕微鏡および光透過ユニット2011

    • 発明者名
      山縣一夫、若山照彦、今井雄一郎、田村恵裕
    • 権利者名
      理化学研究所
    • 産業財産権番号
      特願2011-286996
    • 出願年月日
      2011-12-27

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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