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2019 年度 実施状況報告書

母性Ovoタンパク質によって制御される生殖細胞形成機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K06308
研究機関筑波大学

研究代表者

林 誠  筑波大学, 生存ダイナミクス研究センター, 助教 (50714838)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードショウジョウバエ / 母性Ovoタンパク質 / 配偶子形成
研究実績の概要

ショウジョウバエを用いた研究により、生殖細胞の形成に必要な転写制御因子として母性Ovoタンパク質が同定されている。本研究では、母性Ovoタンパク質が生殖細胞形成に果たす役割を明らかにすることを目的として、母性Ovoタンパク質の下流遺伝子を同定し、その機能を明らかにすることを目指している。
マイクロアレイ解析により、母性Ovoタンパク質が始原生殖細胞中で転写を活性化することが明らかになっている遺伝子が401個同定されている。そこで、本年度は、発現パターンがデータベースに公開されていない168個についてin situハイブリダイゼーション法により発現解析を試みた。その結果、後期胚の始原生殖細胞において17遺伝子が発現しており、うち5遺伝子は始原生殖細胞特異的に発現していた。以上の結果より、昨年度解析を行ったデータベースに公開されている情報と合わせて、後期胚の始原生殖細胞において高発現するOvo下流遺伝子が38個同定された。さらに、うち10遺伝子が始原生殖細胞特異的に発現することが明らかになった。
次に、RNAi法により、これらの遺伝子の機能を阻害した。その結果、卵巣と精巣の退縮が観察される遺伝子を8遺伝子同定した。また、卵巣特異的に成熟卵の形成が阻害される遺伝子を2遺伝子同定した。これら10遺伝子は生殖系列の細胞の維持や、卵成熟に機能していることが示唆された。さらに、遺伝子の機能を阻害することにより次世代の孵化率が有意に低下する遺伝子を9遺伝子同定した。これら9遺伝子は、機能的な卵や精子の産生に機能していることが明らかになった。

現在までの達成度 (区分)
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

後期胚の始原生殖細胞で高発現するOvoタンパク質の下流遺伝子が38個同定した。これらの遺伝子に着目して、RNAi法を用いたスクリーニングを行うことにより、生殖系列の細胞の維持に加え、機能的な配偶子の産生に機能する遺伝子が同定された。以上の結果は、母性Ovoタンパク質が生殖細胞特異的な遺伝子発現の活性化を介して、機能的な配偶子の産生に機能していることを示唆するものであると考えられる。

今後の研究の推進方策

本年度、生殖細胞の発生に機能することを明らかにした母性Ovoタンパク質の下流遺伝子の詳細な機能解析を行う。具体的には、1) 生殖系列の細胞の維持に機能することが明らかになった遺伝子については、発生過程のどの時期に機能しているかを明らかにする。さらに、2) 機能的な配偶子の産生に機能していることが明らかになった遺伝子については、産生された配偶子にどのような異常があるかを解析する。

次年度使用額が生じた理由

データベースの情報を用いることで発現解析の対象遺伝子を絞り込めたことにより、予定よりも順調に候補遺伝子の絞り込みを行えた。これにより、支出を抑えることができた。
今年度は、候補遺伝子の解析を進めるために、分子実験用試薬の購入および組織染色に用いる試薬の購入に充てていきたいと考えている。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Repression of G1/S Transition by Transient Inhibition of miR-10404 Expression in Drosophila Primordial Germ Cells2020

    • 著者名/発表者名
      Morita Shumpei、Ota Ryoma、Hayashi Makoto、Kobayashi Satoru
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 23 ページ: 100950~100950

    • DOI

      10.1016/j.isci.2020.100950

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A truncated form of a transcription factor Mamo activates vasa in Drosophila embryos2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shoichi、Hira Seiji、Fujiwara Masato、Miyagata Nasa、Tsuji Takuma、Kondo Akane、Kimura Hiroshi、Shinozuka Yuko、Hayashi Makoto、Kobayashi Satoru、Mukai Masanori
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 2:422 ページ: 1~13

    • DOI

      10.1038/s42003-019-0663-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Establishment of novel monoclonal antibodies for identification of type A spermatogonia in teleosts†2019

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Makoto、Ichida Kensuke、Sadaie Sakiko、Miwa Misako、Fujihara Ryo、Nagasaka Yasuhiko、Yoshizaki Goro
    • 雑誌名

      Biology of Reproduction

      巻: 101 ページ: 478~491

    • DOI

      10.1093/biolre/ioz080

    • 査読あり
  • [学会発表] 海野太一, 藤原亮, 水谷波南香, 吉崎悟朗, 小林悟, 林誠2020

    • 著者名/発表者名
      宿主生殖腺への高い生着能を有する精原細胞濃縮法の開発
    • 学会等名
      令和2年度日本水産学会春季大会
  • [学会発表] Identification of the molecular markers preferentially expressed in spermatogonial stem cells in fish2019

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, M., Iwasaki, Y., Hayashi, T., Ebisawa, M., Sasagawa, Y., Yoshimura, M., Ichida, K., Nikaido, I., Yoshizaki, G.
    • 学会等名
      Marine Biotechnology Conference 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] ショウジョウバエ始原生殖細胞における体細胞性遺伝子抑制機構の役割2019

    • 著者名/発表者名
      香山瑞生, 浅岡美穂, 森田俊平, 林誠, 小林悟
    • 学会等名
      第90回日本動物学会大会
  • [学会発表] ショウジョウバエ始原生殖細胞の性決定に関与する新規遺伝子の探索2019

    • 著者名/発表者名
      三浦博樹, 太田龍馬, 林誠, 小林悟
    • 学会等名
      第90回日本動物学会大会

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公開日: 2021-01-27  

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