雄性生殖細胞を卵子化する技術の開発

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13480279
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 畑田 出穂 群馬大学, 遺伝子実験施設, 助教授 (50212147)
• 研究分担者: 尾畑 やよい 群馬大学, 遺伝子実験施設, 助手 (70312907)
• キーワード: インプリンティング / メチル化 / 核移植 / 生殖細胞 / 卵子

研究概要

ゲノミックインプリンティングは卵子や精子が形成される過程で、それぞれのゲノムに特異的なメチル化(インプリント)が生じることによって、受精後の胚発生過程におけるある遺伝子の発現が父方(精子由来)あるいは母方(卵子由来)のいずれか一方のアリルからのみに制限される現象である。そのため、哺乳類では、精子あるいは卵子由来のゲノムのみからなる単為発生胚が個体へと発生することはない。すなわち、精子と卵子のゲノム上には子を作り出すための等しい遺伝情報を保持しているにもかかわらず、受精後、等しく機能していないことがわかる。このような精子と卵子のゲノム上に生じる性差の機構を明らかにするため、雄性生殖細胞に卵子のインプリントを書き込むことができるか否かを検討することにした。去年はin vitroで卵子培養系を開発した。
今年は、このin vitro系を改変し、卵子型インプリントが確立する時期の成長期卵母細胞核を除去し、これにインプリントが欠如した状態の胎生期雄性生殖細胞を融合させた再構築生殖細胞の培養を試みた。その結果、再構築生殖細胞は、少なくとも10日間生存が可能であり、卵子形成過程で特異的にメチル化されるインプリント遺伝子Igf2rがメチル化されていることが判明した。このことから、雄性生殖細胞に卵子型インプリントを書き込める可能性が強く示唆された。今後、他のインプリント遺伝子のメチル化型解析や、雄性生殖細胞の形態的、生理的変化を詳細に観察することによって、雄性生殖細胞に卵子の発生プログラムをどこまで書き込むことが可能か、最終的には卵子として機能しうるかなど、興味深い課題を提議することができた。

研究成果

• [文献書誌] Higashimoto K, Soejima H, Yatsuki H, Joh K, Uchiyama M, Obata Y, Ono R, Wang Y, Xin Z, Zhu X, Masuko S, Ishino F, Hatada I, Jinno Y, Iwasaka T, Katsuki T, Mukai T.: "Characterization and Imprinting Status of OBPH1/Obph1 Gene : Implications for an Extended Imprinting Domain in Human and Mouse"Genomics. 80・6. 575-584 (2002)
• [文献書誌] Yatsuki H, Joh K, Higashimoto K, Soejima H, Arai Y, Wang Y, Hatada I, Obata Y, Morisaki H, Zhang Z, Nakagawachi T, Satoh Y, Mukai T.: "Domain Regulation of Imprinting Cluster in Kip2/Lit1 Subdomain on Mouse Chromosome 7F4/F5 : Large-Scale DNA Methylation Analysis Reveals That DMR-Lit1 Is a Putative Imprinting Control Region"Genome Res.. 12・12. 1860-1870 (2002)
• [文献書誌] Hatada I, Kato A, Morita S, Obata Y, Nagaoka K, Sakurada A, Sato M, Horii A, Tsujimoto A, Matsubara K.: "A microarray-based method for detecting methylated loci"J Hum Genet.. 47・8. 448-451 (2002)
• [文献書誌] Obata Y, Kono T, Hatada I.: "Gene silencing : maturation of mouse fetal germ cells in vitro"Nature. 418・6897. 497 (2002)
• [文献書誌] Shimoda M, Morita S, Obata Y, Sotomaru Y, Kono T, Hatada I.: "Imprinting of a small nucleolar RNA gene on mouse chromosome 12"Genomics. 79・4. 483-486 (2002)
• [文献書誌] Sotomaru Y, Katsuzawa Y, Hatada I, Obata Y, Sasaki H, Kono T.: "Unregulated expression of the imprinted genes H19 and Igf2r in mouse uniparental fetuses"J Biol Chem.. 277・14. 12474-12478 (2002)