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精子形成・成熟には生殖細胞自身の遺伝子発現と精巣・精巣上体における生殖細胞・周囲環境の相互作用とが重要と考えられる。この機構を明らかにするために、細胞膜や細胞内オルガネラに存在し、水や小分子の吸収排出に関与する水チャネル・アクアポリン分子に着目した。本年度はアクアポリン11(以下、AQP11)の遺伝子発現を調べ、標的遺伝子組み替え法を用いて作成されたAQP11ノックアウトマウスを細胞組織レベルで解析を行った。1.PCR法とIn situハイブリダイゼーション法を用いて調べた結果、 AQP11mRNAは生後2週目以降の精巣で発現がみられ、とくに後期精母細胞と円形精子細胞に強く発現していた。2.電子顕微鏡を用いてAQP11ノックアウトマウス精巣を調べたところ、精母細胞や精子細胞の細胞死および変性像が多数観察された。これらの細胞死はTUNEL反応陽性を示したことから、アポトーシス像と考えられた。以上の所見から、AQP11の欠損は精子形成細胞のアポトーシスに関与することが推察された。さらに、3.マウスAQP11のアミノ酸配列の両末端に対応するペプチドに対する抗ウサギポリクローナル抗体を作製したところ、各末端側を認識する合計4種類の特異抗体を得ることができた。これらの抗体を用いたAQP11タンパク質の発現・局在解析を次年度に行う計画である。また、4.精子形成細胞へAQP11発現ベクターDNAを導入するために、遺伝子導入装置を用いて精巣内微小注入実験を行った。その結果の解析は次年度に行う予定である。今後もさらに興味深いデータが出ることが予想される。
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