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2012 年度 実績報告書

生殖細胞の性分化と精子幹細胞の維持を支える分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 21227008
研究機関国立遺伝学研究所

研究代表者

相賀 裕美子  国立遺伝学研究所, 系統生物研究センター, 教授 (50221271)

研究期間 (年度) 2009-05-11 – 2014-03-31
キーワード生殖細胞 / 性分化 / Nanos2 / Smad4 / Smad2/3 / Dnd1 / Soh1h
研究概要

Nanos2の上流に関して、我々は昨年度、FGFの下流でTGFbが機能して生殖細胞の雄性分化を誘導すると結論づけた。このTgfbシグナル経路に関する情報を得るため、Smad4の条件付き変異体をアメリカから導入し、クリーンアップ後SPF化して解析を行った。雄の生殖巣でSmad4をE11.5日以降にノックアウトしE14.5及び器官培養後に解析した。その結果、確かにNanos2の発現は抑制されるが、その効果は不完全であり、また減数分裂の誘導も非常に効率が悪いことが判明した。このことから、Nodal/ActivinシグナルはSmd4以外の経路で機能している可能性が示唆された。そこでSmad2/3の条件付きノックアウトマウスの解析も行った。非常に興味深いことに、Smad3ではなく、Smad2のノックアウトによってnanos2の発現は顕著に低下することが明らかになった。またP38経路が主にレチノインサン経路を抑制することにより、雄性分化を制御することも判明した。
Nanos2の下流に関しては、Nanos2と直接相互作用する因子Dnd1の条件付きノックアウトマウスの解析を行った。生殖細胞が生殖巣に入った後にDnd1をノックアウトするとNanos2の変異体と酷似した表現型が得られた。現在詳細な遺伝子発現及び、標的RNAの解析を行っている。
また精子幹細胞の維持機構に関してトランスジェニックマウス及びGS細胞を用いた解析を進め、Nanos2はSohlh1/2の発現制御を介して幹細胞の分化を抑制している可能性が示唆された。また精子形成過程でERKシグナルがセルトリ細胞及び精子幹細胞で活性化しており重要な機能を持つことが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

変異マウスの解析により、性生細胞の雄化のみならず雌化に関わる分子機構が明らかになってきた。

今後の研究の推進方策

多くの成果がでてきているが、よい論文として発表するためのデータの採取に時間がかかっている。特に変異体マウス胚の生殖巣から生化学的実験に使用できるサンプルを採取するために、数カ月を要している。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Nodal/activin signaling promotes male germ cell fate and suppresses female programming in somatic cells.2013

    • 著者名/発表者名
      Wu Q, Kanata K, Saba R, Deng CX, Hamada H, Saga Y.
    • 雑誌名

      Development

      巻: 140 ページ: 291-300

    • DOI

      10.1242/dev.087882

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Posttranscriptional Regulation of Histone Lysine Methyltransferase GLP in Embryonic Male Mouse Germ Cells.2013

    • 著者名/発表者名
      Deguchi K, Nagamatsu G, Miyachi H, Kato Y, Morita S, Kimura H, Kitano S, Hatada I, Saga Y, Tachibana M, Shinkai Y.
    • 雑誌名

      Biol Reprod

      巻: 88 ページ: 36

    • DOI

      10.1095/biolreprod.112.103572. Print 2013 Feb.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Retinoic acid signaling in Sertoli cells regulates organization of the blood-testis barrier through cyclical changes in gene expression2012

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa K, Saga Y
    • 雑誌名

      Development

      巻: 139 ページ: 4347-55

    • DOI

      10.1242/dev.080119

    • 査読あり
  • [学会発表] NANOS2 and NANOS3 contribute to germ cell differentiation via2012

    • 著者名/発表者名
      Yumiko Saga, Atsushi Suzuki.
    • 学会等名
      第85回 日本生化学会大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      20121214-20121216
    • 招待講演
  • [学会発表] Post-transcriptional regulation in the sexual differentiation of mouse male germ cells2012

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Suzuki, Yumiko Saga
    • 学会等名
      第85回 日本生化学会大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      20121214-20121216
    • 招待講演
  • [学会発表] The Molecular Mechanism of NANOS2-Mediated RNA Regulation in2012

    • 著者名/発表者名
      Yumiko Saga, Atsushi Suzuki,YuzuruKato.
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      20121211-20121214
  • [学会発表] NANOS2-mediated RNA regulation in germ cell differentiation2012

    • 著者名/発表者名
      Yumiko Saga
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor meeting (Germ cells)
    • 発表場所
      New York,USA
    • 年月日
      20121001-20121006
    • 招待講演
  • [学会発表] Identification of Authentic Nanos2 Targets in Fetal Male Germ Cells2012

    • 著者名/発表者名
      Yuzuru Kato, Yumiko Saga
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor meeting (Germ cells)
    • 発表場所
      New York,USA
    • 年月日
      20121001-20121006
  • [学会発表] Genetic Pathways Leading to Sexual Fate Decision in Mouse Germ Cells2012

    • 著者名/発表者名
      Yumiko Saga
    • 学会等名
      The 58th/60th NIBB Conference
    • 発表場所
      Okazaki
    • 年月日
      20120717-20120721
    • 招待講演
  • [学会発表] Identification of Authentic Nanos2 Targets in Fetal Male Germ Cells2012

    • 著者名/発表者名
      Yuzuru Kato
    • 学会等名
      The 58th/60th NIBB Conference
    • 発表場所
      Okazaki
    • 年月日
      20120717-20120721
  • [学会発表] Retinoic Acid Activates Mitosis and Interferes Male Gonocyte Differentiation via stra8-independent Pathway in the CYP26B1-null Mutant2012

    • 著者名/発表者名
      Rie Saba
    • 学会等名
      The 58th/60th NIBB Conference
    • 発表場所
      Okazaki
    • 年月日
      20120717-20120721
  • [学会発表] Nodal/Activin Promotes Sex Differentiation of Male Germ Cells through MAPK P38 Signaling Pathway2012

    • 著者名/発表者名
      Quan Wu
    • 学会等名
      The 58th/60th NIBB Conference
    • 発表場所
      Okazaki
    • 年月日
      20120717-20120721
  • [学会発表] Nodal/Activin promotes sex differentiation of male germ cells through2012

    • 著者名/発表者名
      Quan Wu, Rie Saba, Kohei
    • 学会等名
      第45回発生生物学会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20120528-20120531
  • [学会発表] NANOS2 promotes male germ cell program independent of the2012

    • 著者名/発表者名
      Yuzuru Kato, Rie Saba, Yumiko Saga.
    • 学会等名
      第45回発生生物学会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20120528-20120531

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公開日: 2014-07-24  

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