遺伝子改変マウスを用いた生殖系列細胞の追跡と機能解析

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11234203
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 岡部 勝 大阪大学, 遺伝情報実験施設, 教授 (30089875)
• 研究分担者: 近藤 玄 大阪大学, 医学系研究科, 助教授 (40243258)
• キーワード: 生殖細胞 / 複数分裂 / 雌雄キメラ / Cre / loxP / GFP

研究概要

生殖細胞は減数分裂に至る過程が雌雄により大きく異なる。何がこのような違いを引き起こしているのかを知るために雌卵,雄卵を分別後、これらを組み合わせて雌雄キメラを作製し、雄の精巣内で雌由来の生殖幹細胞がどのような運命をたどるのか、あるいはその逆はどうなるのかを検討した。生後1.5日目の精細管内に存在する雌型細胞の多くは生後8.5日でほとんど消失し、残存するものは精細管の中で卵細胞様のものに分化してゆくことが確認された。
生殖系列細胞において減数分裂に重要な働きをするのは、生殖腺でのみ発現されている遺伝子に限られているわけではない。そのような遺伝子の生殖巣における役割を遺伝子操作動物を用いて明らかにするためには、Cre/loxPという酵素とその認識する特異的な遺伝子配列の組み合わせを使用する第二世代のノックアウトを行う必要がある。この系をうまく働かせる重要なポイントは、酵素であるCreを組織や部位特異的に発現させることである。そこでこのCre酵素の発現部位を極めて簡単に検出できるようにGFPを用いて、Creが働くとその部位が緑色の蛍光を発するようになるCre検出用遺伝子操作マウス(レポーターマウス)を作製した。作製したレポーターマウスを全身でCreを発現するCAG-Creトランスジェニックマウスと交配すると、予想通り全身の組織で緑色の蛍光を発することが観察された。また、精巣内でのみCreを発現するトランスジェニックマウスと交配すると、精巣内の生殖系列の細胞に緑色の蛍光が認められ、レポーターマウスとして使用可能であることを実証した。また、Creはファージ由来の酵素であるため遺伝子の使用コードの頻度が哺乳類とすこし異なっているため、これをヒト化して効率を上げることに成功した。

研究成果

• [文献書誌] Zhou,L. et al.: "Two independent pathways of maternal cell transmission to offspring : through placenta during pregnancy and by breast-feeding after birth"Immunology. 101(4). 570-80 (2000)
• [文献書誌] Murakami,H. et al.: "Production of transgenic pigs expressing human DAF (CD55) regulated by the porcine MCP gene promoter"Transplant Proc. 32(7). 2505-6 (2000)
• [文献書誌] Miyado,K. et al.: "Requirement of CD9 on the egg plasma membrane for fertilization."Science. 287(5451). 321-4 (2000)
• [文献書誌] Koresawa,Y. et al.: "A new Cre recombinase gene based on optimal codon usage in mammals : a powerful material for organ-specific gene targeting"Transplant Proc. 32(7). 2516-7 (2000)
• [文献書誌] Koresawa,Y. et al.: "Synthesis of a New Cre Recombinase Gene Based on Optimal Codon Usage for Mammalian Systems"J Biochem (Tokyo). 127(3). 367-72 (2000)
• [文献書誌] Ando,H. et al.: "Spermatocyte-specific gene excision by targeted expression of Cre recombinase"Biochem Biophys Res Commun. 272(1). 125-8 (2000)