精子形成関連遺伝子の単離とその解析

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14370512
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 西宗 義武 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (80029793)
• 研究分担者: 蓬田 健太郎 大阪大学, 微生物病研究所, 助手 (90283803) ; 田中 宏光 大阪大学, 微生物病研究所, 助手 (10263310) ; 野崎 正美 大阪大学, 微生物病研究所, 助教授 (30189394)
• キーワード: 精子 / 遺伝子 / マウス / ヒト / トランスジェニク / ノックアウトマウス / クローニング / 半数体

研究概要

申請者は、精子形成過程を分子レベルで明らかとするため、マウスをモデル動物として生殖細胞の分化機序の研究を行ってきた。これまでに精細胞に特異的な遺伝子群の系統的な単離を試み、サブトラクションクローニング法と重差分化法の併用により、半数体精子細胞に特異的な遺伝子群の包括的単離に成功した。その結果、80を越える遺伝子がこの時期特異的に発現することを明らかにし、遺伝子の構造と発現の特異性、蛋白質の生化学的機能、生理的役割等について報告してきた。また、トランスジェニックマウスやノックアウトマウスの作成によりこれらの遺伝子の発現制御機構および個体レベルでの機能解析を進めている。
個体レベルでの研究例として、以前我々は、減数分裂時に発現する新規の分子シャペロンであるカルメジン蛋白質のノックアウトマウスを用いた解析から精子の受精能に重要な働きを担うことを明らかにした(Nature387,607-611,1997)。我々のクローニングした半数体精子細胞特異的遺伝子について、遺伝子産物の生化学的解析の進んだ遺伝子から順次ノックアウトマウスを作成し、半数体精子細胞特異的な新規遺伝子群の精子形成における役割を明らかにしつつある。同時にそれらのヒト相同遺伝子をクローニングして、男性不妊症患者ゲノムDNAにおける変異について検討をし、半数体精子細胞特異的遺伝子のポルモルフィズムと精子形成についての解析を進めている。

研究成果

• [文献書誌] Tanaka H., et al.: "Single nucleotide polymorphisms in the protomine-1 and -2 genes of fertile and infertile human male populations"Molecutor Human Reproduction. 9. 69-73 (2003)
• [文献書誌] Ike A., et al.: "Structure and promoter activity of the gene encoding ornithine decarboxylase antizyme expressed exclusively in haploid germ cells in testis(OAZt/Oaz3)"Gene. 298. 183-193 (2002)
• [文献書誌] Nakamura Y., et al.: "Molecular cloning and characterization of oppol : a raplaid gerin cell-specific complementary DNA encoding sperm tail protein"Bidogy of Reproduction. 67. 1-7 (2002)
• [文献書誌] Miyagawa Y., et al.: "Molecular cloning and characterization of the human orthalogue of male germ cell-specific actin capping protein alpla3(cpalpha3)"Molecular Human Reproduction. 8. 531-539 (2002)
• [文献書誌] Iguchi N., et al.: "Cloning and characterization of the human tektin-t gene"Molecular Human Reproduction. 8. 525-530 (2002)
• [文献書誌] Fuji T., et al.: "Use of stepwise subtraction to comprehensively isolate mouse genes whose transcription is up-regulated during spermiogenesis"EMBO Reports. 3. 367-372 (2002)