哺乳類雄の減数分裂におけるXY body形成の分子基盤と機能的意義

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22790192
• 研究機関: 藤田保健衛生大学
• 研究代表者: 向後 寛 藤田保健衛生大学, 総合医科学研究所, 助教 (20282387)
• キーワード: 減数分裂 / 不妊 / ノックアウトマウス / 性染色体 / 転写抑制 / リン酸化

研究概要

本研究の長期的目標は、ヒトの不妊症、不育症の原因遺伝子の探索であり、短期的目標として、哺乳類雄の減数分裂時に特異的に観察されるXYbody(性染色体とそれを取り囲む特殊なヘテロクロマチン構造で、形成不全により精母細胞の細胞死が起こる)の形成機構を明らかにすることを目指した。前年度の遺伝子ノックアウトマウスの解析によってHORMAD2タンパク質がXY body形成に必須の機能を持つことが明らかになったことを元に、本年度はHORMAD2によるXY body形成の分子メカニズムを明らかにするため、XY body形成に関与することが知られるその他の因子(BRCA1、ATR、MDC1など)の動態にHORMAD2がどのように関与するのかを、正常精母細胞とHORMAD2欠損精母細胞の比較により解析した。その結果、HORMAD2欠損精母細胞ではBRCA1の性染色体軸上への局在は正常であるが、ATRの局在が異常になることから、BRCA1に依存することが知られるATRの活性化の過程にHORMAD2が機能すると考えられた。さらにマウスHORMAD2の2箇所のリン酸化部位に対する特異的抗体を作製し、免疫染色による解析を行い、そのうち1箇所のリン酸化に対する抗体が精母細胞の性染色体軸を特異的に染色した。今後さらに他のリン酸化部位に対する抗体などを作成し、核内での局在とリン酸化修飾の関連を解析することで、各リン酸化とXY body形成の関連が推測できると期待される。一方本年度予定していたHORMAD2のリン酸化部位に結合する因子の同定は、リン酸化状態を十分に正確に解明することができなかったため現在のところ行えていないが、今後の解析によりリン酸化状態の解明と、各リン酸化に依存して結合する分子を同定することなどにより、XY body形成の分子機構を明らかにできることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] HORMAD1-dependent checkpoint/surveillance mechanism eliminates asynaptic oocytes (2012)
  • 著者名/発表者名: Kogo, H., et al
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: (in press)(未定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular basis of maternal age-related increase in oocyte aneuploidy (2012)
  • 著者名/発表者名: Kurahashi, H., et al
  • 雑誌名: Congenital Anomalies (Kyoto) 巻: 52 ページ: 8-15
  • DOI: 10.1111/j.1741-4520.2011.00350.x
• [雑誌論文] Mechanism of complex gross chromosomal rearrangements : A commentary on Concomitant microduplications of MECP2 and ATRX in male patients with severe mental retardation (2012)
  • 著者名/発表者名: Kurahashi, H., et al
  • 雑誌名: Journal of Human Genetics 巻: 57 ページ: 81-83
  • DOI: 10.1038/jhg.2011.143
• [雑誌論文] DNA secondary structure is influenced by genetic variation and alters susceptibility to de novo translocation (2011)
  • 著者名/発表者名: Kato, T., Inagaki, H., Tong, M., Kogo, H., Ohye, T., Yamada, K., Tsutsumi, M., Emanuel, B. S., Kurahashi, H.
  • 雑誌名: Mol. Cytogenet 巻: 4(18) ページ: 1-8
  • DOI: DOI:10.1186/1755-8166-4-18
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of a novel mouse gene encoding an SYCP3-like protein that re-localizes from the XY body to the nucleolus during prophase of male meiosis I (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsutsumi, M., Kogo, H., Kowa-Sugiyama, H., Inagaki, H., Ohye, T., Kurahashi, H.
  • 雑誌名: Biol. Reprod 巻: 85 ページ: 165-171
  • DOI: DOI:10.1095/biolreprod.110.087270
  • 査読あり
• [学会発表] 哺乳類の減数分裂におけるHORMAD2の機能と対合異常の監視機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 向後寛、堤真紀子、稲垣秀人、大江瑞恵、倉橋浩樹
  • 学会等名: 第117回日本解剖学会全国学術集会
  • 発表場所: 甲府
  • 年月日: 2012-03-28
• [学会発表] HORMAD2は哺乳類雌の減数分裂における対合チェックポイントに必要である (2011)
  • 著者名/発表者名: 向後寛、堤真紀子、稲垣秀人、大江瑞恵、倉橋浩樹
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] HORMAD1-deficiency causes azoospermia in males and pregnancy loss in females (2011)
  • 著者名/発表者名: Kogo, H., Tsutsumi, M., Ohye, T., Inagaki, H., Kurahashi, H.
  • 学会等名: 12th International Congress of Human Genetics
  • 発表場所: Montreal
  • 年月日: 2011-10-12
• [学会発表] HORMAD1-dependent synapsis checkpoint in mammalian meiosis (2011)
  • 著者名/発表者名: Kogo, H., Tsutsumi, M., Ohye, T., Inagaki, H., Kurahashi, H.
  • 学会等名: 2011 FASEB Summer Research Conferences "Genetic Recombination & Genome Rearrangements"
  • 発表場所: Steamboat Springs
  • 年月日: 2011-07-26
• [備考]
  • URL: http://info.fujita-hu.ac.jp/~genome/mg/