研究課題
卵子・初期胚で生じる染色体異数性は、流産の主たる原因になるだけでなく、出生した場合はダウン症などの重大な先天性の染色体異常疾患を生じる。しかし、初期胚の性質から研究手法が限られており、その発生原因については不明な点が多い。そこで本研究では、生きたまま初期胚において任意の染色体を特異的に可視化する技術を開発し、この問題に寄与したい。具体的には、任意の染色体に特異的に結合する蛍光プローブを作製し、それを申請者らが開発した「発生にダメージのない初期胚ライブセルイメージング技術」に適用する。減数分裂や初期卵割時の染色体分配過程を可視化することで異数体の発生現場を捉え、かつ異数性を示した胚のその後の発生能も検討する。あわせて、本技術を新しい着床前遺伝子診断として応用可能か検討してゆく。当初、任意の染色体を特異的に可視化するためのツールとして、ジンクフィンガー技術をもとにしてDNAのシス配列に対して特異的に結合するタンパク質ドメインをデザインし、それに蛍光タンパク質を融合するプローブを検討していた。一方、この方法がうまくいかなかった時のバックアップとして、まったく別の方法を用いて同目的を達するべく研究を進めていた。具体的には、蛍光標識モノクローナル抗体を用いて特異的なヒストン修飾状況を生きた細胞の中で観桑するシステムを応用し、それによる染色パターンの違いや大きさなどから染色体1本1本を見分ける方法である。M期染色体を特異的に認識するヒストンH3セリン10番目リン酸化抗体、さらに同じくM期染色体を特異的に認識するが、H3のリジン9番目がメチル化されたときにのみ結合する抗体をそれぞれ別の色で蛍光標識し、卵子にインジェクションすることで、少なくともX染色体やY染色体を識別することが可能になった。合わせて、本年度は染色した卵子を顕微鏡上でダメージなく蛍光観察し、さらに蛍光を見ながら顕微操作ができるような顕微鏡の開発を行った。これらの結果は、今後本研究の最終目標が近い将来に達せられる可能性を強く示していると思われる。
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