哺乳類卵胞の選択的死滅制御機構とその人為支配による潜在的卵巣卵の利用

2004 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13GS0008
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 眞鍋 昇 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (80243070)
• 研究分担者: 宮野 隆 神戸大学, 農学部, 教授 (80200195) ; 酒巻 和弘 京都大学, 生命科学研究科, 助教授 (20271017) ; 杉本 実紀 京都大学, 農学研究科, 助手 (20243074) ; 若山 照彦 理化学研究所, 神戸研究所・発生再生科学総合研究センター, チームリーダー (40360672)
• キーワード: 哺乳類 / 卵巣 / 卵胞 / 選択的死滅 / アポトーシス / 細胞死受容体 / カスパーゼ / 異種移植

研究概要

多様な生殖戦略をもつ脊椎動物のうちで、多くの魚類のような数千から数億の仔の中で幸運かつ優れたものだけが生き残る戦略と異なり、哺乳類は性周期毎に1〜10個の卵母細胞を排卵して極わずかの仔を産んでそれを大切に育てる戦略をとってきた。成熟した哺乳類の卵巣には、胎児期に減数分裂の途中で休止した卵母細胞が5〜100万個含まれ、性周期毎に卵母細胞は卵胞とともに発育し、成熟して排卵に至る。この課程で、最終的に排卵にいたる卵母細胞の100倍以上の卵胞が発達を開始するが、99%以上が選択的に死滅し、1%未満の二次卵母細胞のみが排卵に至る。このような卵胞の選択的死滅は、より優秀で強靭な子孫を残す戦略として重要であるが、これを制御している分子機構は未解明である。本研究は、哺乳類の卵巣において繰り返される卵胞の選択的死滅を制御している分子機構を解明し、これをもとに細胞死を制御している遺伝子の発現をin vivo制御することで卵胞の発達を人為的に支配し、卵巣内に潜在する卵母細胞の有効利用を実現することを目指している。今年度と来年度は実証的研究に注力した。即ち、新規な細胞死受容体を認識するユニークなモノクロナル抗体を用いてデコイ受容体を発見・同定し、細胞死受容体を介するアポトーシスシグナルの細胞内伝達系を担うカスパーゼ系の活性化部位とタイミングをリアルタイムかつin situに解析できる新技術(蛍光エネルギー共鳴法:fluorescence resonance transfer : FRET)を開発した。また多面的機能をもつinterleukin-6が卵胞選抜に重要に関わっていることを示唆する知見を得、これが細胞膜直下に局在してアポトーシスを阻害阻害している新規因子cFLIP(新たに見いだし、遺伝子とアミノ酸配列を決定した)の発現を支配していることを突き止めた。併行して、免疫不全マウスの腎に異種移植した大型家畜の未成熟な卵胞を対象にin vivoで遺伝子導入やiRNA処理を施して、人為的制御技術の開発研究を進めた。

研究成果

• [雑誌論文] Propagation of an infertile hermaphrodite mouse lacking germ cells by using nuclear transfer and embryonic stem cell technology. (2005)
  • 著者名/発表者名: Wakayama, S., Kishigami, S., Van Thuan, N., Ohta, H., Hikichi, T., Mizutani, E., Yanagimachi, R., Wakayama, T.
  • 雑誌名: Proceedings of National Academy of Science USA 102・1 ページ: 29-33
• [雑誌論文] A caspase-8-independent signalling pathway activated by Fas ligation leads to exposure of Bax N-terminus. (2005)
  • 著者名/発表者名: Lilin Zhang, Shigeomi Shimizu, Kazuhiro, Sakamaki, Shin Yonehara, Yoshihide Tsujimoto
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 279・10 ページ: 33865-33874
• [雑誌論文] The adaptor molecule FADD from Xenopus laevis demonstrates evolutionary conservation of its pro-apoptotic activity. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Sakamaki, Chiyo Takagi, Katsuya Kominami, Shin-ichi Sakata, Yoshio Yaoita, Hiroshi Y. Kubota, Masami Nozaki, Shin Yonehara, Naoto Ueno
  • 雑誌名: Genes to Cells 9・5 ページ: 1249-1264
• [雑誌論文] Birth of offspring after transfer of mongolian gerbil (Meriones unguiculatus) embryos dryopreserved by vitrification. (2005)
  • 著者名/発表者名: Mochida K, Wakayama T, Takano K, Noguchi Y, Yamamoto Y, Suzuki O, Matsuda J, Ogura A.
  • 雑誌名: Molecular Reproduction and Development 70・1 ページ: 464-470
• [雑誌論文] Decreased expression of matrix metalloproteinases and tissue inhibitors of metalloproteinase in the kidneys of hereditary nephrotic (ICGN) mice. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kozue Uchio-Yamada, Noboru Manabe, Yasufumi Goto, Sayuri Anann, Yoshie Yamamoto, Kaoru Takano, Atsuo Ogura, Junichiro Matsuda
  • 雑誌名: The Journal of Veterinary Medical Science 67・1 ページ: 35-41
• [雑誌論文] On the road to therapeutic cloning. (2004)
  • 著者名/発表者名: Wakayama, T.
  • 雑誌名: Nature Biotechnology 22・1 ページ: 399-400
• [雑誌論文] Production of fertile offspring from genetically infertile male mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yanagimachi, R., Wakayama, T., Kishikawa, H., Fimia, G.M., Monaco, L., Sassone-Corsi, P.
  • 雑誌名: Proceedings of National Academy of Science USA 101・3 ページ: 1691-1695
• [雑誌論文] Involvement of histone H3 (Ser10) phosphorylation in chromosome condensation without Cdc2 kinase and mitogen-activated protein kinase activation in pig oocytes. (2004)
  • 著者名/発表者名: Hong-Thug Bui, Emi Yamaoka, Takashi Miyano
  • 雑誌名: Biology of Reproduction 70・6 ページ: 1843-1851
• [雑誌論文] Activation of p38 MAPK during porcine oocyte maturation. (2004)
  • 著者名/発表者名: Luis G.Villa-Diaz, Takashi Miyano
  • 雑誌名: Biology of Reproduction 71・2 ページ: 691-696
• [雑誌論文] Simila time restriction for intracytoplasmic sperm injection and round spermatid injection into activated oocytes for efficient offspring production. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kishigami, S., Wakayama, S., Nguyen, V.T., Wakayama, T.
  • 雑誌名: Biology of Reproduction 70・6 ページ: 1863-1869
• [雑誌論文] Commitment of fetal male germ cells to spermatogonial stem cells during mouse embryonic development. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ohta, H., Wakayama, T., Nishimune, Y.
  • 雑誌名: Biology of Reproduction 70・5 ページ: 1286-1291
• [雑誌論文] New preservation method for mouse spermatozoa without freezing. (2004)
  • 著者名/発表者名: Van Thuan, N., Wakayama, S., Kishigami, S., Wakayama, T.
  • 雑誌名: Biology of Reproduction 72・1 ページ: 444-450
• [雑誌論文] Effect of caffeine on meiotic maturation of porcine oocytes. (2004)
  • 著者名/発表者名: Radomir Kren, Sugako Ogushi, Takashi Miyano
  • 雑誌名: Zygote 12・1 ページ: 31-38
• [雑誌論文] Xenografting of bovine secondary follicles into ovariectomized female severe combined immunodeficient mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Shoichiro Senbon, Atsushi Ota, Masao Tachibana, Takashi Miyano
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Development 50・4 ページ: 134-140
• [雑誌論文] Cellular functions of mitogen-activated protein kinases and protein tyrosine phosphatases in ovarian granulosa cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Mariko Tamura, Yoshimi Nakagawa, Hidehisa Shimizu, Noriaki Yamada, Takashi Miyano Hitoshi Miyazaki
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Development 50・1 ページ: 47-55
• [雑誌論文] Xenografting of bovine secondary follicles into ovariectomized Regulation mechanism of selective atresia in porcine follicles : regulation of granulosa cell apoptosis during atresia. (2004)
  • 著者名/発表者名: Noboru Manabe, Yasufumi Goto, Fuko Matsuda-Minehata, Naoko Inoue, Akihisa Maeda, Miki Sugimoto, Kazuhiro Sakamaki, Takashi Miyano
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Development 50・5 ページ: 493-514
• [雑誌論文] Production of offspring from one-day-old oocytes stored at room temperature. (2004)
  • 著者名/発表者名: Wakayama, S., Thuan, N.V., Kishigami, S., Ohta, H., Mizutani, E., Hikichi, T., Miyake, M., Wakayama, T.
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Development 50・6 ページ: 627-637
• [雑誌論文] The porcine (Sus scrofa) cellular Flice-like inhibitory protein (cFLIP) : molecular cloning and comparison with the human and murine cFLIP. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yasufumi Goto, Fuko Matsuda, Toshikatsu Matsui, Akihisa Maeda, Naoko Inoue, Noboru Manabe
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Development 50・6 ページ: 549-555
• [雑誌論文] Expression of epidermal growth factor receptor (EGF-R)-, vascular endothelial growth factor receptor (VEGF-R) and fibroblast growth factor receptor (FGF-R) systems in porcine oviduct and endometrium during the time of implantation. (2004)
  • 著者名/発表者名: Karin Wollenhaupt, Harald Welter, Ralf Einspanier, Noboru Manabe, Klaus-Peter Brussow
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Development 50・2 ページ: 269-278
• [雑誌論文] differential transcriptional and translational regulations of calbindin-D9k by steroid hormones and their receptors in the uterus of immature mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Beum-Soo An, Kyung-Chul Choi, Eui-Ju Hong, Yong-Woo Jung, Noboru Manabe, Eui-Bae Jeung
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Development 50・4 ページ: 445-453
• [雑誌論文] Full-term development of offspring using round spermatids produced ectopically from fetal male germ cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ohta, H., Wakayama, T.
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Development 50・5 ページ: 429-437
• [雑誌論文] Changes in the localization of type I, III and IV collagen mRNAs in the kidneys of hereditary nephritic (ICGN) mice with renal fibrosis. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kozue Uchio-Yamada, Noboru Manabe, Misuzu Yamaguchi-Yamada, Yasufumi Goto, Yoshie Yamamoto, Atsuo Ogura, Hajime Miyamoto
  • 雑誌名: The Journal of Veterinary Medical Science 66・1 ページ: 123-128
• [雑誌論文] Anemia with chromic renal disorder and disrupted metabolism of erythropoietin in ICR-derived glomerulonephritis (ICGN) mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Misuzu Yamaguchi-Yamada, Noboru Manabe, Kozue Uchio-Yamada, Naotsugu Akashi, Yasufumi Gotoh, Youhei Miyamoto, Masaya Nagao, Yoshie Yamamoto, Atsuo Ogura, Hajime Miyamoto
  • 雑誌名: The Journal of Veterinary Medical Science 66・3 ページ: 423-431
• [雑誌論文] Improvement of anemia associated with chronic renal failure by recombinant human erythropoietin treatment in ICR-derived glomerulonephritis (ICGN) mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Misuzu Yamaguchi-Yamada, Noboru Manabe, Yshufumi Goto, Sayuri Anann, Keiko Miyamoto, Youhei Miyamoto, Masaya Nagao, Yoshie Yamamoto, Atsuo Ogura
  • 雑誌名: The Journal of Veterinary Medical Science 66・7 ページ: 883-886
• [雑誌論文] Myofibroblastic differentiation in tubulointerstitial cells is provoked by augmented cytoplasmic Smad4 protein in hereditary nephrotic ICGN mice with chronic renal fibrosis. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ysufumi Goto, Noboru Manabe, Kozue Uchio, Misuzu Yamaguchi-Yamada, Naoko Inoue, Atsuo Ogura
  • 雑誌名: Cell and Tissue Research 315・1 ページ: 209-221
• [雑誌論文] Different molecular mechanisms underlie placental overgrowth phenotypes caused by interspecies hybridization, cloning, and Esx1 mutation. (2004)
  • 著者名/発表者名: Singh, U., Fohn, L.E., Wakayama, T., Ohgane, J., Steinhoff, C., Lipkowitz, B., Schulz, R., Orth, A., Ropers, H.H., Behringer, R.R., Tanaka, S., Shiota, K., Yanagimachi, R., Nuber, U.A., Fundele, R.
  • 雑誌名: Developmental Dynamics 230・1 ページ: 149-164
• [雑誌論文] Skewed X-inactivation in cloned mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Senda, S., Wakayama, T., Yamazaki, Y., Ohgane, J., Hattori, N., Tanaka, S., Yanagimachi, R., Shiota, K.
  • 雑誌名: Biochemistry Biophysics Research Communication 321・1 ページ: 38-44
• [雑誌論文] Regeneration of the infarcted heart with stem cells derived by nuclear transplantation. (2004)
  • 著者名/発表者名: Lanza, R., Moore, M.A., Wakayama, T., Perry, A.C., Shieh, J.H., Hendrikx, J., Leri, A., Chimenti, S., Monsen, A., Nurzynska, D., West., M.D., Kajstura, J., Anversa, P.
  • 雑誌名: Circlation Research 94・2 ページ: 820-827
• [雑誌論文] The histone deacetylase inhibitor tricostatin A induces retrogressive chromatin decondensation in the germinal vesicle of fully grown porcine oocytes. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yuji Hirao, Naoki Takenouchi, Manabu Shimizu, Kosuke Iga, Takashi Miyano, Takashi Nagai
  • 雑誌名: Journal of Mammalian Ova Research 21・3 ページ: 110-117
• [雑誌論文] Activation and development of pig oocytes after microinjection of crude sperm extract. (2004)
  • 著者名/発表者名: Konosuke Okada, Takashi Miyano, Masashi Miyake
  • 雑誌名: Journal of Mammalian Ova Research 21・3 ページ: 134-140
• [雑誌論文] Xenografting of bovine secondary follicles into male and female SCID mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Shoichiro Senbon, Atsushi Ota, Masao Tachibana, Takashi Miyano
  • 雑誌名: Journal of Mammalian Ova Research 21・3 ページ: 157-161
• [雑誌論文] Regulation of endothelial cell death and its role in angiogenesis and vascular regression. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Sakamaki
  • 雑誌名: Current Neurovascular Research 1・1 ページ: 305-315
• [雑誌論文] Age-related thymic involution is mediated by Fas on thymic epithelial cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nobuyuki Yajima, Kazuhiro Sakamaki, Shin Yonehara
  • 雑誌名: International Immunology 16・5 ページ: 1027-1035
• [雑誌論文] The Sa113 locus is an epigenetic hotspot of aberrant DNA methylation associated with placentomegaly of cloned mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ohgane, J., wakayama, T., Senda, S., Yamazaki, Y., Inoue, K., Ogura, A., Marh, J., Tanaka, S., Yanagimachi, R.Shiota, K.
  • 雑誌名: Genes Cells 9・1 ページ: 253-260
• [図書] The Ovary (2nd edition) Chapter 21 : Follicle selection in mammalian ovaries : Regulatory mechanisms of granulosa cell apoptosis during follicular atresia.(Leung PCR, Adashi E eds)(pp 369-385) (2004)
  • 著者名/発表者名: Noboru Manabe, Naoko Inoue, Takashi Miyano, Kazuhiro Sakamaki, Miki Sugimoto, Hajime Miyamoto
  • 総ページ数: 664
  • 出版者: Academic Press/Elsevier, New York, USA
• [図書] Abnormal accumulation of corpora lutes in ovaries of the senescence accelerated mouse prone (SAMP). The Senescence-Accelerated Mouse (SAM) : An Animal Model of Senescence (Yasuyuki Nomura, Toshio Takeda, Yasunobu Okuma eds)(pp O79-785) (2004)
  • 著者名/発表者名: Noboru Manabe, Minako Kiso, Munetake Shimabe, Nami Nakai-Sugimoto, Hajime Miyamoto
  • 総ページ数: 448
  • 出版者: Elsevier Science Publishers B.V., Amsterdam, The Nederland
• [図書] Expression of matrix metalloproteinase (MMP) and tissue inhibitor of MMP in ovaries of senescence accelerated mice. The Senescence-Accelerated Mouse (SAM) : An Animal Model of Senescence (Yasuyuki Nomura, Toshio Takeda, Yasunobu Okuma eds)(pp 229-232) (2004)
  • 著者名/発表者名: Munetake Shimabe, Minako Kiso, Kohji Komatsu, Noboru Manabe, Hajime Miyamoto
  • 総ページ数: 448
  • 出版者: Elsevier Science Publishers B.V., Amsterdam, The Nederland
• [図書] Expression of prolactin receptor mRNA in ovaries of senescence accelerated mice. The Senescence-Accelerated Mouse (SAM) : An Animal Model of Senescence (Yasuyuki Nomura, Toshio Takeda, Yasunobu Okuma eds)(pp 233-236) (2004)
  • 著者名/発表者名: Minako Kiso, Munetake Shimabe, Kohji Komatsu, Noboru Manabe, Hajime Miyamoto
  • 総ページ数: 448
  • 出版者: Elsevier Science Publishers B.Y., Amsterdam, The Nederland