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2012 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
研究機関山梨大学

研究代表者

若山 照彦  山梨大学, 医学工学総合研究部, 教授 (40360672)

研究期間 (年度) 2008-04-01 – 2013-03-31
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。2012年度には1.卵子が持つと考えられている初期化能力を最大限に引き出すことを目的に、核移植の各工程を見直し、使用する薬品を再検討した。その結果、現在おそらくすべての研究者が使用しているサイトカラシン(F-アクチンに結合しアクチンの重合を阻害する。卵子を柔らかくし核の除去や染色体の損失を防ぐ効果)が、その後の卵子のアクチン分布を撹乱していることが判明した。そこでサイトカラシンの代わりにラトランクリンA(G-アクチンに結合しアクチンの重合を阻害する)を用いたところ、アクチンの異常な分布が減少し、成功率が2倍近くまで改善された。さらに、核移植の工程には深夜まで数回にわたる培地交換が必要で研究者を疲労させていたが、ラトランクリンAは毒性が低いため培地交換を減らすことが出来、実験にかかる負担が大きく軽減した(Terashita et al.,2012)。
2.クローン動物特有のエピジェネティック異常について調べるため、核移植を何度も繰り返した再クローンマウスの作製を試みた。もし異常が核移植ごとに蓄積するものであれば、再クローンマウスの出産率は低下し奇形率は増加するはずだが、核移植を25回繰り返しても出産率は低下せず、生まれた再クローンマウスの寿命や生殖能力に異常は見られなかった。網羅的に遺伝子発現を調べても、エピジェネティック異常は初代のクローンマウスと同程度であったことから、クローン特有の異常は蓄積しないことが明らかとなった。したがって連続核移植を用いれば1匹のドナー個体から無限のクローン個体を作り出せることになり、優良家畜の無限増殖など農業を大きく改善する可能性が示された(Wakayama et al.,2013)。本成果は世界各国の新聞や雑誌、テレビで紹介された。

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

応用を考えた場合、成功率を改善することが最も重要であり、本研究により徐々にではあるが成功率は良くなってきた。また連続核移植では1匹のドナーマウスから600匹近いクローンが生まれており、農業への応用が現実味を帯びてきた。この成果はインパクトファクターが25の一流雑誌(Cell Stem Cell)に掲載され、表紙を飾っている。

今後の研究の推進方策

本研究課題は平成24年度で終了したが、これまでの成果により核移植技術にはまだ細かな問題が多数残っていることが明らかとなった。技術的な問題の解決は、成功率の改善だけでなく初期化機構の解明などを行うためにも最優先に取り組まなければならない。したがって今後はより一層、核移植技術の各工程の見直しを行い、最適な方法を見つけ出すことに力を入れる。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件) 図書 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Nuclear transferred embryonic stem cell for analysis of B1 B-lymphocyte development2013

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

      Int. Immunol.

      巻: 25 ページ: 145-156

    • DOI

      10.1093/intimm/dxs095.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Successful Serial Recloning in the Mouse over Multiple Generations.2013

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

      Cell Stem Cell

      巻: 12 ページ: 293-297

    • DOI

      10.1016/j.stem.2013.01.005.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Latrunculin A Can Improve the Birth Rate of Cloned Mice and Simplify the Nuclear Transfer Protocol by Gently Inhibiting Actin Polymerization.2012

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

      Biology of Reproduction

      巻: 86 ページ: 180, 1-6

    • DOI

      10.1095/biolreprod.111.098764

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Offspring from mouse embryos developed using a simple incubator-free culture system with a deoxidizing agent.2012

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

      PloS One

      巻: 7 ページ: E47512

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0047512.Epub2012Oct9.

    • 査読あり
  • [学会発表] Development of novel cloning techniques2012

    • 著者名/発表者名
      Teruhiko Wakayama
    • 学会等名
      The 8th Annual Meeting of Asian Reproductive Biotech nology Society
    • 発表場所
      マニラ、フィリピン
    • 年月日
      20121022-20121026
  • [学会発表] マンモスは再生出来るか?2012

    • 著者名/発表者名
      若山照彦
    • 学会等名
      日本生殖免疫学会
    • 発表場所
      大阪府 高槻市
    • 年月日
      2012-12-08
  • [学会発表] クローン動物の低出産率の原因は何か。2012

    • 著者名/発表者名
      若山照彦
    • 学会等名
      特定領域研究「生殖系列の世代サイクルとエピゲノムネットワーク」
    • 発表場所
      京都府 京都市
    • 年月日
      2012-11-21
  • [学会発表] クローン技術の現状と絶滅動物の復活2012

    • 著者名/発表者名
      若山照彦
    • 学会等名
      脳心血管抗加齢研究会
    • 発表場所
      大阪府 大阪市
    • 年月日
      2012-11-17
  • [学会発表] 自分の土俵-餅は餅屋で世界一を目指せ-2012

    • 著者名/発表者名
      若山照彦
    • 学会等名
      分子生物学会若手の会
    • 発表場所
      山梨県 石和市
    • 年月日
      2012-04-25
  • [図書] Mammalian Oocyte Regulation (Mizutani et al., Nuclear transfer in the mouse oocyte)2013

    • 著者名/発表者名
      Ed. by Hayden Homer
    • 総ページ数
      285-300
    • 出版者
      Humana press
  • [図書] Encyclopedia of molecular cell biology and molecular medicine : Stem cells" 3rd edition. (Obokata et al., Cloned mice from adults stem cells)2013

    • 著者名/発表者名
      Ed. by Robert A. Meyers
    • 総ページ数
      1-24
    • 出版者
      Wiley press
  • [図書] Encyclopedia of molecular cell biology and molecular medicine : Stem cells" 3rd edition. (Li et al., Cloned mice from embryonic stem cells)2012

    • 著者名/発表者名
      Ed. by Robert A. Meyers
    • 総ページ数
      1-20
    • 出版者
      Wiley press
  • [備考]

    • URL

      http://www.cdb.riken.jp/jp/04_news/articles/13/13010_recloning.html

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公開日: 2014-07-16  

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