哺乳類における時間/空間的性決定機構の解明

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16086203
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 金井 克晃 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (30260326)
• 研究分担者: 恒川 直樹 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教 (50431838)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2008
• キーワード: SRY / トランスジェニック / 性決定 / マウス

研究概要

本研究課題により、新たにSry機能解析用のモデル動物の樹立を目的とし、マウスHsp70プロモーターにSryを連結した発現ベクターを用いて、Sry発現様式を改変したトランスジェニック(Tg)マウスの樹立を行った。その結果、ステージ・領域非特異的かつ恒常的にSry発現するXX精巣の性転換ライン(#40、#46)2系統を樹立した。さらに、通常飼育下で繁殖能があり(XX卵巣)、人為的に熱ショック(HS)を与えることにより、卵巣からXX精巣へと性転換させることができるSry誘導モデルマウス(#44)の樹立に初めて成功した。本モデルマウスを用いて、1)性分化初期(11.0~11.25dpc)でのSry発現が精巣誘導に必須であること(精巣誘導の臨界期の決定)、2)初期のSry発現がWnt4の発現の抑制に必須であること、3)SRYのみならずFGF9因子が時空間的なSox9発現制御に重要であること、4)Sry直下のカスケードに雄特異的に性腺にエネルギー供給する分子メカニズムの存在、5)Sry単独では完全な精子形成能を持つセルトリ細胞に分化できないこと(XX/Sryセルトリ細胞の機能不全)、6)Sry誘導により6時間以内に発現誘導されるSRY標的遺伝子を新たに78個の遺伝子を同定-などを見い出した。

研究成果

• [雑誌論文] A critical time windows of Sry action in gonadal sex differentiation in mice (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiramatsu, R., Matoba, S., Kanai-Azuma, M., Tsunekawa, N., Katoh-Fukui, Y., Kurohmaru, M., Morohashi, K., Wilhelm, D., Koopman, P., Kanai, Y
  • 雑誌名: Development 36(1) ページ: 129-138
• [雑誌論文] The Cerebellin 4 Precursor Gene Is a Direct Target of SRY and SOX9 in Mice (2009)
  • 著者名/発表者名: Bradford, S.T., Hiramatsu, R., Maddugoda, M.P., Bernard, P., Chaboissier, M.C., Sinclair, A., Schedl, A., Harley, V., Kanai, Y., Koopman, P., Wilhelm, D
  • 雑誌名: Biol. Reprod 80(6) ページ: 1178-1188
• [雑誌論文] Evidence for crucial role of hindgut expansion in directing proper migration of primordial germ cells in mouse early embryogenesis (2009)
  • 著者名/発表者名: Hara K, Kanai-Azuma M, Uemura M, Shitara H, Taya C, Yonekawa H, Kawakami H, Tsunekawa N, Kurohmaru M, Kanai Y
  • 雑誌名: Dev Biol 330(2) ページ: 427-439
  • 査読あり
• [雑誌論文] Five azacytidine, a DNA methyltranseferase inhibitor, specifically inhibits the testicualar cord formation and Sertoli cell differentiation, in vitro (2008)
  • 著者名/発表者名: Mizukami, T., Kanai, Y., Fujisawa, M., Kanai-Azuma, M., Kurohmaru, M., Hayashi, Y
  • 雑誌名: Mol. Reprod. Dev 75(6) ページ: 1002-1010
• [雑誌論文] Akt signaling promotes derivation of embryonic germ cells from primordial germ cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Kimura, T., Tomooka, M., Yamano, N., Murayama, K., Matoba, S., Umehara, H., Kanai, Y., Nakano, T
  • 雑誌名: Development 135(5) ページ: 869-879
• [雑誌論文] Establishment of testis-specific SOX9 activation requires high-glucose metabolism in mouse sex differentiation (2008)
  • 著者名/発表者名: Matoba, S., Hiramatsu, R., Kanai-Azuma, M., Tsunekawa, N., Harikae, K., Kawakami, H., Kurohmaru, M., Kanai, Y
  • 雑誌名: Dev Biol 324(1) ページ: 76-87
• [雑誌論文] Potency of testicular somatic environment to support spermatogenesis in XX/Sry transgenic male mice (2007)
  • 著者名/発表者名: Ishii, M., Tachiwana, T., Hoshino, A., Tsunekawa, N., Hiramatsu, R., Matoba, S., Kanai-Azuma, M., Kawakami H., Kurohmaru, M., Kanai, Y
  • 雑誌名: Development 134 ページ: 449-454
• [雑誌論文] SOX9 regulates prostaglandin D synthase gene transcription in vivo to ensure testis development (2007)
  • 著者名/発表者名: Wilhelm, D., Hiramatsu, R., Mizusaki, H., Widjaja, L., Combes, A.N., Kanai, Y., Koopman, P
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 282 ページ: 10553-10560
• [雑誌論文] Redundant roles of Sox17 and Sox18 in early cardiovascular development of mouse embryos. Biochem. Biophys (2007)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto, Y., Hara, K., Kanai-Azuma, M., Matsui, T., Miura, Y., Tsunekawa, N., Kurohmaru, M., Saijoh, Y., Koopman, P., Kanai, Y
  • 雑誌名: Res. Commun 360(3) ページ: 539-544
• [雑誌論文] Isolation, characterization, and in vitro and in vivo differentiation of putative thecal stem cells. Proc. Natl (2007)
  • 著者名/発表者名: Honda, A., Hirose, M., Hara, K., Matoba, S., Inoue, K., Hiura, H., Miki, H., Kanai, Y., Kono, T., Shinohara, T., Ogura A
  • 雑誌名: Acad. Sci. USA 104(30) ページ: 12389-12394
• [雑誌論文] Sox17 plays a substantial role in late-stage differentiation of the extraembryonic endoderm in vitro (2007)
  • 著者名/発表者名: Shimoda, M, Kanai-Azuma, M., Hara, K., Miyazaki, S., Kanai, Y., Monden, M., Miyazaki, J
  • 雑誌名: J. Cell Sci 120(21) ページ: 3859-3869
• [雑誌論文] Crucial transcription factors in endoderm and embryonic gut development are expressed in gut-like structures from mouse ES cells (2006)
  • 著者名/発表者名: Matsuura, R., Kogo, H., Ogaeri, T., Miwa, T., Kuwahara, M., Kanai, Y., Nakagawa, T., Kuroiwa, A., Fujimoto, T., Torihashi, S
  • 雑誌名: Stem Cells 24(3) ページ: 624-630
• [雑誌論文] Redundant roles of Sox17 and Sox18 in postnatal angiogenesis in mice (2006)
  • 著者名/発表者名: Matsui, M., Kanai-Azuma, M., Hara K., Matoba, S., Hiramatsu, R., Kawakami, H., Kurohmaru, M., Koopman, P., Kanai Y
  • 雑誌名: J. Cell Sci 119(17) ページ: 3513-3526
• [雑誌論文] Crucial role of the small GTPase ARF6 in hepatic cord formation during liver development (2006)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, T., Kanai Y., Hara, T., Sasaki, J., Sasaki, T., Kohara, M., Maehama, T., Taya, C., Shitara, H., Yonekawa, H., Frohman, M.A.., Yokozeki, T., Kanaho, Y
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biol 26(16) ページ: 6149-6156
• [雑誌論文] Identification of Sox17 as a transcription factor that regulates oligodendrocyte development (2006)
  • 著者名/発表者名: Sohn, J., Natale, J., Chew, L-J., Belachew, S., Cheng, Y., Aguirre, A., Lytle, J., Kanai-Azuma, M., Kanai, Y., Gallo, V
  • 雑誌名: J. Neurosci 26(38) ページ: 9722-9735
• [雑誌論文] Influence on spatiotemporal patterns of a male-specific Sox9 activation by ectopic Sry Expression during early phases of testis differentiation in mice (2005)
  • 著者名/発表者名: Kidokoro, T., Matoba S., Hiramatsu, R., Fujisawa, M., Kanai-Azuma, M., Taya, C., Kurohmaru, M., Kawakami, H., Hayashi, Y., Kanai, Y., Yonekawa, H
  • 雑誌名: Dev. Biol 278(2) ページ: 511-525
• [雑誌論文] A novel Sry-downstream cellular event which preserves the readily available energy source of glycogen in mouse sex differentiation (2005)
  • 著者名/発表者名: Matoba, S., Kanai, Y., Kidokoro, T., Kanai-Azuma, M., Kawakami, H., Hayashi, Y., Kurohmaru, M
  • 雑誌名: J. Cell Sci 118(7) ページ: 1449-1459
• [雑誌論文] From SRY to SOX9: mammalian testis differentiation (2005)
  • 著者名/発表者名: Kanai, Y., Hiramatsu, R., Matoba, S., Kidokoro, T
  • 雑誌名: J. Biochem 138 ページ: 13-19
• [雑誌論文] Adhesion activity of fetal gonadal cells to EGF and discoidin domains of MFG-E8, a secreted integrin-binding protein which is transiently expressed in mouse early gonadogenesis (2005)
  • 著者名/発表者名: Ishii, M., Kanai, Y., Kanai-Azuma, M., Tajima, Y., Tay, T.W., Kidokoro, T., Sanai, Y., Kurohmaru, M., Hayashi, Y
  • 雑誌名: Anat. Embryol 209(6) ページ: 485-494
• [学会発表] A critical time window of Sry in gonadal sex determination in mice (2008)
  • 著者名/発表者名: Kanai Y
  • 学会等名: The 2nd SOX Meeting (organized by Hisato Kondoh and Michael Wegner)
  • 発表場所: Awaji, Japan
  • 年月日: 20080916-20080919
• [学会発表] Haploinsufficiency of Sox17 Results in Defective Maturation of Fetal Hepatocytes in C57BL6 Mice (2008)
  • 著者名/発表者名: Kanai-Azuma M, Kanai Y
  • 学会等名: The 2nd SOX Meeting (organized by Hisato Kondoh and Michael Wegner)
  • 発表場所: Awaji, Japan
  • 年月日: 20080916-20080919
• [学会発表] 哺乳類の性決定および性分化機構について. シンポジウム「脊椎動物の性決定・性分化とステロイドホルモン」 (2008)
  • 著者名/発表者名: 金井
  • 学会等名: 第79回日本動物学会
  • 発表場所: 福岡大学(福岡)
  • 年月日: 20080900
• [学会発表] A critical time window of Sry action in gonadal sex determiantion (2008)
  • 著者名/発表者名: Kanai, Y
  • 学会等名: The 41st Annual Meeting for the Japanese Society of Developmental Biologists (Jointly sponsored by the International Society of Developmental Biologists)
  • 発表場所: Tokushima, Japan
  • 年月日: 20080528-20080530
• [学会発表] 性決定遺伝子SRYとその時間/空間的な制御 (2007)
  • 著者名/発表者名: 金井
  • 学会等名: 東海実験動物研究会
  • 発表場所: エーザイ川島工園(岐阜)
  • 年月日: 20070300
• [学会発表] Potency of XX/ Sry Sertoli cells to support spermatogenesis in sex-reversed XX male mice (2006)
  • 著者名/発表者名: Kanai Y
  • 学会等名: The 4th International Symposium on Vertebrate Sex Determination (organized by Val Lance, Mark Bogart, Blanche Capel and Richard Behringer)
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 20060410-20060414
• [学会発表] 哺乳類の性決定遺伝子SRY. シンポジウム「性分化と生殖細胞の増殖, 分化」 (2006)
  • 著者名/発表者名: 金井
  • 学会等名: 第111回日本解剖学会総会
  • 発表場所: 北里大学(神奈川)
  • 年月日: 20060300
• [学会発表] 哺乳類の性決定遺伝子SRYの機能. シンポジウム「受精成立研究の最前線～性決定からエピジェネティクスまで～」 (2005)
  • 著者名/発表者名: 金井
  • 学会等名: 第76回日本動物学会
  • 発表場所: つくば国際会議場(茨城県筑波市)
  • 年月日: 20051000
• [学会発表] XX/Sry Sertoli cells are not capable of supporting spermatogenesis in mice (2005)
  • 著者名/発表者名: Kanai Y
  • 学会等名: The 1st SOX Meeting (organized by Hisato Kondoh and Peter Koopman)
  • 発表場所: Cairns, Australia
  • 年月日: 20050830-20050902
• [学会発表] Redundant roles of Sox17 and Sox18 in postnatal angiogenesis in mice (2005)
  • 著者名/発表者名: Kanai-Azuma M, Kanai Y
  • 学会等名: The 1st SOX Meeting (organized by Hisato Kondoh and Peter Koopman)
  • 発表場所: Cairns, Australia
  • 年月日: 20050830-20050902
• [学会発表] Sryによる性の人為的な制御と精子形成能. シンポジウム「精巣を用いた発生工学の最前線」
  • 著者名/発表者名: 金井
  • 学会等名: 第143回日本獣医学会
  • 発表場所: つくば国際会議場(茨城)
• [学会発表] 講演会哺乳類の遺伝的な一次性決定とその後の可塑性
  • 著者名/発表者名: 金井
  • 発表場所: 早稲田先端医科学センター(東京)
• [学会発表] Manipulation of the Timing of SRY Activity in Transgenic Mice Defines a Critical Window for Male Sex Determination
  • 著者名/発表者名: Kanai, Y
  • 学会等名: In International symposium for Gonad and Brain Sex Differentiation
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
• [図書] ホールマウントin situハイブリダイゼーション.「組織細胞化学2008」 (2008)
  • 著者名/発表者名: 金井, 川上, 原, 金井
  • 総ページ数: 51-58
  • 出版者: 中西印刷
• [図書] 哺乳類の性決定遺伝子 sry. 「特集:雄と雌の生物学」 (2006)
  • 著者名/発表者名: 的場, 平松, 金井
  • 総ページ数: 369-373
  • 出版者: 細胞工学
• [図書] ホールマウント in situハイブリダイゼーション -up to date.分担「組織細胞化学2006」 (2006)
  • 著者名/発表者名: 金井, 川上, 平松, 金井
  • 総ページ数: 57-62
  • 出版者: 中西印刷
• [備考]
  • URL: http://www.vm.a.u-tokyo.ac.jp/kaibo/seibunnka.html