遺伝子組換え動物を用いた哺乳類生殖細胞特異的GPIアンカータンパク質の機能解析

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H05573
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 藤原 祥高 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (70578848)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 生殖細胞 / GPIアンカータンパク質 / 精子受精能 / 遺伝子組換えマウス / CRISPR/Casシステム

研究実績の概要

初年度は、予定していた新たに発見した精子上に存在するGPIアンカータンパク質XのKOマウスの表現型解析（精巣重量、精巣切片、精子形態、精子運動性、体外受精など）を概ね遂行することができた。さらに、このGPIアンカータンパク質Xは、精子受精能に必須の膜タンパク質として知られているADAM3と相互作用することも分かった。今後は、申請者が以前報告したADAM3関連因子で、かつGPIアンカータンパク質であるTEX101やLY6Kとの関連を調べていく。それらと並行して、ADAM3, TEX101, LY6KそしてACEのKOマウスにおけるGPIアンカータンパク質Xの局在と、XのKOマウスにおけるこれらの因子の存在についても調べたい。

また、このGPIアンカータンパク質Xと相互作用する新たな分子を同定するために、CRISPR/Casシステムによりタグをノックイン（KI）したマウスを作製した。このKIマウス精子を用いて免疫染色を行ったところ、抗X抗体で調べた局在とほぼ同様のパターンを示したことから、狙い通りのKIマウスが作製できたことを確認した。今後は、このKIマウス精子タンパク質を用いて、免疫沈降からのLC/MS/MS解析を行い、新規分子の同定を試みる。このKIマウスを使えば、GPIアンカータンパク質Xの精巣上体での修飾メカニズムにも迫ることができるかもしれない。

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

予定していた研究計画を概ね遂行し、本課題に関連する学術論文を発表することができたため。

今後の研究の推進方策

初年度に計画していた新たに発見した精子上に存在するGPIアンカータンパク質のKOマウスを用いた表現型解析は、概ね遂行することができた。今年度は、CRISPR/Casシステムにより作製したノックイン(KI)マウスを用いて、相互作用する因子の同定を試みる。

研究成果

• [雑誌論文] Lentiviral Vector-Mediated Complementation Restored Fetal Viability but Not Placental Hyperplasia in Plac1-Deficient Mice (2016)
  • 著者名/発表者名: Muto M, Fujihara Y, Tobita T, Kiyozumi D, Ikawa M.
  • 雑誌名: Biology of Reproduction 巻: 94 ページ: 6
  • DOI: 10.1095/biolreprod.115.133454
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sperm calcineurin inhibition prevents mouse fertility with implications for male contraceptive (2015)
  • 著者名/発表者名: Miyata H, Satouh Y, Mashiko D, Muto M, Nozawa K, Shiba K, Fujihara Y, Isotani A, Inaba K, Ikawa M.
  • 雑誌名: Science 巻: 350 ページ: 442-445
  • DOI: 10.1126/science.aad0836
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Calreticulin is required for development of the cumulus oocyte complex and female fertility (2015)
  • 著者名/発表者名: Tokuhiro K, Satouh Y, Nozawa K, Isotani A, Fujihara Y, Hirashima Y, Matsumura H, Takumi K, Miyano T, Okabe M, Benham AM, Ikawa M.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 5 ページ: 14254
  • DOI: 10.1038/srep14254
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Double strand break repair by capture of retrotransposon sequences and reverse-transcribed spliced mRNA sequences in mouse zygotes (2015)
  • 著者名/発表者名: Ono R, Ishii M, Fujihara Y, Kitazawa M, Usami T, Kaneko-Ishino T, Kanno J, Ikawa M, Ishino F.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 5 ページ: 12281
  • DOI: 10.1038/srep12281
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 第II部第3章 マウスでのゲノム編集 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤原祥高、伊川正人
  • 雑誌名: ゲノム編集成功の秘訣Q＆A 巻: 1 ページ: 106-123
• [学会発表] GPI-anchored protein complex, TEX101 and LY6K, is required for sperm fertilizing ability in mice (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshitaka Fujihara, Masaru Okabe, Masahito Ikawa
  • 学会等名: 国際シンポジウム "生殖細胞のエピゲノムダイナミクスとその制御"
  • 発表場所: 京都大学百周年時計台記念館
  • 年月日: 2016-02-17
  • 国際学会
• [学会発表] 雄性生殖細胞特異的 GPI アンカータンパク質の機能解析と新規遺伝子改変マウス作製法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤原祥高
  • 学会等名: 神戸大学重点研究チーム「資源動物のシグナル伝達制御に関する研究」 ワークショップ 「生殖細胞研究の最先端技術」
  • 発表場所: 神戸大学農学研究科
  • 年月日: 2015-09-11
  • 招待講演
• [学会発表] GPI-anchored protein complex, LY6K/TEX101, is required for sperm fertilizing ability in mice (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshitaka Fujihara, Masaru Okabe, Masahito Ikawa
  • 学会等名: 第10回研究所ネットワーク国際シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学遺伝子病制御研究所
  • 年月日: 2015-07-23 – 2015-07-24
  • 国際学会
• [学会発表] 雄性生殖細胞特異的な発現を示すGPIアンカータンパク質複合体LY6K/TEX101の精子受精能における役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤原祥高、岡部勝、伊川正人
  • 学会等名: 第62回日本実験動物学会総会
  • 発表場所: 京都テルサ
  • 年月日: 2015-05-29
• [備考] 大阪大学 研究者総覧
  • URL: http://www.dma.jim.osaka-u.ac.jp/view?l=ja&u=6639
• [備考] 大阪大学微生物病研究所 遺伝子機能解析分野 メンバー紹介ページ
  • URL: http://www.egr.biken.osaka-u.ac.jp/information/yoshitaka_fujihara.html