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2022 年度 実績報告書

融合因子SOFの機能解析を通した精子-卵子の細胞膜融合機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H03172
研究機関熊本大学

研究代表者

野田 大地  熊本大学, 大学院先導機構, 准教授 (50712551)

研究分担者 原山 洋  神戸大学, 農学研究科, 教授 (30281140)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード生殖生物学 / 実験動物学 / 精子 / 受精
研究実績の概要

昨年度、申請者はSOF2や3と相互作用する因子候補を免疫沈降(IP)/質量分析(MS)により明らかにした。そこで今年度は、これらの因子の中でまだ個体レベルでの機能解析が行われていない2つの因子に注目して、CRSPR/Cas9を用いてノックアウト(knockout; KO)マウスを作製した。なお、作製したKOマウスでは標的遺伝子の翻訳領域が全欠損していた。得られたKO雄マウスの精巣や精巣上体の組織学的異常は認められず、精巣上体尾部に蓄えられている精子の形態や運動性も正常だった。また、これらのKO雄マウスを野生型(WT)雌マウスと同居させて交配当たりの産仔数を調べたが、コントロール雄マウスと同居した雌マウスと差はなかった。以上から、解析した2因子は雄の妊孕性には必須でないことが明らかになった。また、SOF2や3と相互作用する因子を同定するための別アプローチとして、これらの因子とビオチン化酵素を結合させた融合タンパク質を発現するトランスジェニックマウスを作製している。
融合に必須な精子タンパク質SOF1と相互作用する因子を見つけるために、マウスSOF1を特異的に認識する抗体を作製して、この抗体を使って精子において免疫沈降物を得ることに成功した。現在、このサンプルを用いて相互作用する候補因子の同定をMS解析により試みている。
さらに昨年度に引き続き、マウス既知融合関連遺伝子の機能が種を超えて保存されているかを調べる目的で、他動物種の融合関連遺伝子を発現するトランスジェニックマウスの作製を行っている。

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

申請書に記入した研究計画通りに研究を遂行できたため。

今後の研究の推進方策

作製しているSOF2や3にビオチン化酵素を結合させた融合タンパク質を発現するトランスジェニックマウスを使って、SOFと近接するまたは結合する因子の同定をpull-down assayやMS解析により試みる。さらに同定因子の生理学的機能を調べるために、ゲノム編集技術を使ってKOマウスなどを作製する。マウス融合関連因子の機能が他の動物種でも保存されているのかを、上記で既述した作製中のトランスジェニックマウスを使って解析する。さらに、Sof2や3をKOしたラットを申請者は作製しているので、KO雄ラットの表現型解析を引き続き行う。また申請者は、ウシ精子における受精関連因子の存在量が個体レベルで変化することを突き止めているので、その存在量の差と受胎成績との相関を調べたい。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Testis-enriched ferlin, FER1L5, is required for Ca2+-activated acrosome reaction and male fertility2023

    • 著者名/発表者名
      Morohoshi Akane、Miyata Haruhiko、Tokuhiro Keizo、Iida-Norita Rie、Noda Taichi、Fujihara Yoshitaka、Ikawa Masahito
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 9 ページ: eade7607

    • DOI

      10.1126/sciadv.ade7607

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 1700029I15Rik orchestrates the biosynthesis of acrosomal membrane proteins required for sperm-egg interaction2023

    • 著者名/発表者名
      Lu Yonggang、Shimada Kentaro、Tang Shaogeng、Zhang Jingjing、Ogawa Yo、Noda Taichi、Shibuya Hiroki、Ikawa Masahito
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 120 ページ: e2207263120

    • DOI

      10.1073/pnas.2207263120

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] TSKS localizes to nuage in spermatids and regulates cytoplasmic elimination during spermiation2023

    • 著者名/発表者名
      Shimada Keisuke、Park Soojin、Oura Seiya、Noda Taichi、Morohoshi Akane、Matzuk Martin M.、Ikawa Masahito
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 120 ページ: e2221762120

    • DOI

      10.1073/pnas.2221762120

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Sperm membrane proteins DCST1 and DCST2 are required for sperm-egg interaction in mice and fish2022

    • 著者名/発表者名
      Noda Taichi、Blaha Andreas、Fujihara Yoshitaka、Gert Krista R.、Emori Chihiro、Deneke Victoria E.、Oura Seiya、Panser Karin、Lu Yonggang、Berent Sara、Kodani Mayo、Cabrera-Quio Luis Enrique、Pauli Andrea、Ikawa Masahito
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 5 ページ: 332

    • DOI

      10.1038/s42003-022-03289-w

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Trim41 is required to regulate chromosome axis protein dynamics and meiosis in male mice2022

    • 著者名/発表者名
      Oura Seiya、Hino Toshiaki、Satoh Takashi、Noda Taichi、Koyano Takayuki、Isotani Ayako、Matsuyama Makoto、Akira Shizuo、Ishiguro Kei-ichiro、Ikawa Masahito
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 18 ページ: e1010241

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1010241

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 遺伝子改変マウスを用いた受精関連因子の機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      野田 大地
    • 学会等名
      日本アンドロロジー学会 第41回学術大会
    • 招待講演
  • [備考] 熊本大学 生命資源研究・支援センター 生殖機能学分野 ラボHP

    • URL

      https://reproductive-biology-kuma-u.jimdofree.com/

  • [備考] Researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/taichi_noda/

  • [備考] ORCID

    • URL

      https://orcid.org/0000-0003-0260-7861

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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