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2023 年度 実績報告書

脊椎動物モデルに共通する受精の分子メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 20KK0155
研究機関国立研究開発法人国立循環器病研究センター

研究代表者

藤原 祥高  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 部長 (70578848)

研究分担者 伊川 正人  大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (20304066) [辞退]
江森 千紘  大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (10868136)
櫻井 伸行  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 特別研究員 (10808281) [辞退]
吉田 恵一  地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪国際がんセンター(研究所), その他部局等, 次世代がん医療開発センター 副センター長 (90365437)
研究期間 (年度) 2020-10-27 – 2024-03-31
キーワード精子膜タンパク質 / 受精 / 透明帯通過 / 進化
研究実績の概要

本研究では、受精膜融合と異種間受精を制御する精子膜タンパク質の探索と機能解析を目的に、実験動物の小型魚類とマウスを用いて取り組む。研究代表者と若手研究者らがチームを組んで国際共同研究先のオーストリア・ウィーンバイオセンターにて小型魚類の解析を行い、その成果を国内でマウス解析へと還元することで、魚類から哺乳類まで脊椎動物間で広く保存される受精の分子メカニズムの解明に挑む。

最終年度は、新型コロナウイルス感染症の影響で延期していた国際共同研究先への訪問を2023年6月に果たし、現地で研究交流と若手研究者による研究発表を実施した。その他に、スイス、フィンランド、アメリカ、カナダでも招待講演や成果発表を行うことができた。本課題では、精子膜タンパク質SPACA4の解析を通して哺乳類受精の中でも精子の透明帯通過に着目して解析を進めてきた(Fujihara et al. PNAS. 2021)。新たに開発したTEX46-KOマウスも精子頭部の形成不全により雄性不妊となった。詳細な解析の結果、TEX46-KOマウス精子は透明帯を通過できないことが分かった(Fujihara et al. PNAS Nexus. 2024)。

以上より、これまで精子頭部の形態が受精、特に透明帯通過に影響を及ぼすことは知られていたが、実際にどのような精子異常(形態、運動性、量など)がどの程度起こると受精障害を呈するのかは分かっていなかった。今回、国際共同研究によって精子膜タンパク質SPACA4, TEX46が精子の透明帯通過に重要な役割を持つことを明らかにした。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] ウィーンバイオセンター(オーストリア)

    • 国名
      オーストリア
    • 外国機関名
      ウィーンバイオセンター
  • [国際共同研究] ベイラー医科大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ベイラー医科大学
  • [国際共同研究] オウル大学(フィンランド)

    • 国名
      フィンランド
    • 外国機関名
      オウル大学
  • [雑誌論文] Tex46 knockout male mice are sterile secondary to sperm head malformations and failure to penetrate through the zona pellucida2024

    • 著者名/発表者名
      Fujihara Y、Miyata H、Abbasi F、Larasati T、Nozawa K、Yu Z、Ikawa M、Matzuk MM.
    • 雑誌名

      PNAS Nexus

      巻: 3 ページ: pgae108

    • DOI

      10.1093/pnasnexus/pgae108

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [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 A、Miyata H、Tokuhiro K、Iida-Norita R、Noda T、Fujihara Y、Ikawa M.
    • 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
  • [学会発表] Screening male contraceptive targets using CRISPR/Cas9-mediated KO mice2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Fujihara
    • 学会等名
      2023 National Contraception Meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular mechanism of mammalian fertilization revealed by genome-edited mice2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Fujihara
    • 学会等名
      The Fibrobesity Visitor Program and Kontinkangas Campus Seminar Series 2023
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular mechanisms of mammalian spermatogenesis and fertilization revealed by genome-edited mice2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Fujihara
    • 学会等名
      The Fifth Annual David H. Yawn Commemorative Lecture
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] PDCL2 is essential for sperm acrosome formation and male fertility in mice2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Fujihara
    • 学会等名
      56th Annual Meeting of the Society for the Study of Reproduction (SSR)
    • 国際学会
  • [学会発表] PDCL2 is essential for sperm acrosome formation and male fertility in mice2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Fujihara
    • 学会等名
      The 22nd European Testis Workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] PDCL2 is essential for sperm acrosome formation and male fertility in mice2023

    • 著者名/発表者名
      Haga S, Kobayashi K, Abbasi F, Endo T, Yu Z, Ikawa M, Matzuk MM, and Fujihara Y.
    • 学会等名
      第70回日本実験動物学会総会
  • [備考] Researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/Yoshitaka_Fujihara/?lang=japanese

  • [備考] 国立研究開発法人国立循環器病研究センター先端医療技術開発部HP

    • URL

      https://www.ncvc.go.jp/res/divisions/amt/

  • [備考] INFRAFRONTIER News

    • URL

      https://www.infrafrontier.eu/news/successful-launch-of-fibrobesity-visitor-programme-with-the-visit-of-dr-yoshitaka-fujihara/

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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