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2012 年度 実施状況報告書

遺伝子組換え動物を用いた精巣特異的GPIアンカータンパク質の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 24700430
研究種目

若手研究(B)

研究機関大阪大学

研究代表者

藤原 祥高  大阪大学, 微生物病研究所, 特任研究員(常勤) (70578848)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード受精 / 雄性生殖細胞 / GPIアンカータンパク質 / 精子 / 遺伝子組換えマウス
研究概要

本年度は申請書に記載した研究計画に従い、雄性生殖細胞特異的な発現を示すGPIアンカータンパク質Y(未発表データのため非公開)の遺伝子欠損(KO)マウスの作製に成功した。交配により得られたY-KOマウスを調べたところ、Y-KOマウスも申請者が作製したTEX101-KOマウスと同じく雄性不妊であることが明らかとなった。
続けて、Y-KOマウスの詳細な解析を行ったところ、精巣重量測定、精巣切片観察、精子形態観察そして体外授精の受精率において野生型との大きな違いは見られなかったが、in vitroにおける卵透明帯への結合能が顕著に低下していることが明らかとなった。また、我々が作製した蛍光タンパク質を持つ精子を産生するトランスジェニック(Tg)マウスを用いた解析より、Y-KOマウスの不妊の原因がKO精子の子宮から輸卵管への移行障害であることが明らかとなった。
これらの解析からY-KOマウスの表現型は、精子膜タンパク質ADAM3欠損マウスと酷似している。そして、申請者のこれまでの解析からTEX101-KOマウス精子からはADAM3タンパク質の消失を確認していたが、驚くべきことにY-KOマウス精子にはADAM3が存在していることが明らかとなった。この結果は、正常に発育し雄性不妊を示すADAM3関連KOマウスでは、初めてのケースである。つまり、受精に必須の因子であるADAM3が精子上に存在しているにも関わらず、Y-KOマウス精子はADAM3-KOマウス精子と同様の表現型を示した。これらの点に関しては、これまでの概念を大きく発展させる可能性を秘めているため、来年度も継続して詳細な解析を進めていく計画である。

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

申請書に記載した研究計画通りに研究を遂行することができたため。

今後の研究の推進方策

本年度の研究実績でも述べたが、申請者が新たに作製したY-KOマウスは雄性不妊を示し、その表現型は精子膜タンパク質ADAM3-KOマウスと酷似していた。しかし、予想に反してY-KOマウス精子上にはADAM3が存在することが明らかとなった。つまり、これまでADAM3が精子受精能における最重要で且つ最下流の因子であると考えられてきたが、今回の解析により新たな因子が存在する可能性が明らかとなった。
今後は、Y-KOマウス精子にフォーカスを絞った詳細な解析を行い、ADAM3に代わる精子受精能に必須の因子の探索を進めたい。また、研究計画に従い、受精におけるGPIアンカータンパク質の役割を解明したい。

次年度の研究費の使用計画

該当なし。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Production of mouse pups from germline transmission-failed knockout chimeras2013

    • 著者名/発表者名
      Fujihara Y., Kaseda K., Inoue N., Ikawa M., Okabe M.
    • 雑誌名

      Transgenic Research

      巻: 22 ページ: 195-200

    • DOI

      10.1007/s11248-012-9635-x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] SPACA1-deficient male mice are infertile with abnormally shaped sperm heads reminiscent of globozoospermia2012

    • 著者名/発表者名
      Fujihara Y., Satouh Y., Inoue N., Isotani A., Ikawa M., Okabe M.
    • 雑誌名

      Development

      巻: 139 ページ: 3583-3589

    • DOI

      10.1242/dev.081778

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mice expressing aberrant sperm-specific protein PMIS2 produce normal-looking but fertilization-incompetent spermatozoa2012

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi R., Fujihara Y., Ikawa M., Okabe M.
    • 雑誌名

      Molecular Biology of the Cell

      巻: 23 ページ: 2671-2679

    • DOI

      10.1091/mbc.E11-12-1025

    • 査読あり
  • [学会発表] ノックアウトマウス作製の効率化を目指したC57/BL6由来ES細胞の樹立とその応用

    • 著者名/発表者名
      藤原祥高
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
  • [学会発表] TEX101, testis specific GPI-anchored protein, is required for sperm fertility in mouse

    • 著者名/発表者名
      藤原祥高
    • 学会等名
      第2回新学術領域アロ認証国際シンポジウム
    • 発表場所
      ホテル名古屋ガーデンパレス
  • [学会発表] 精巣内生殖細胞特異的な発現を示すTex101欠損マウスの機能解析

    • 著者名/発表者名
      藤原祥高
    • 学会等名
      第105回日本繁殖生物学会大会
    • 発表場所
      筑波大学 大学会館
  • [学会発表] TEX101, testis specific GPI-anchored protein, is required for sperm fertility in mice

    • 著者名/発表者名
      藤原祥高
    • 学会等名
      特定領域生殖サイクル若手勉強会2012
    • 発表場所
      秋保リゾートホテルクレセント
  • [学会発表] マウス精子頭部に局在するSPESP1欠損マウスの作製と機能解析

    • 著者名/発表者名
      藤原祥高
    • 学会等名
      第31回日本アンドロロジー学会学術大会
    • 発表場所
      神戸ポートピアホテル
  • [学会発表] 精巣内生殖細胞特異的な発現を示すTex101欠損マウスの機能解析

    • 著者名/発表者名
      藤原祥高
    • 学会等名
      第59回日本実験動物学会総会
    • 発表場所
      別府国際コンベンションセンター
  • [備考] 大阪大学微生物病研究所 遺伝子機能解析分野ホームページ

    • URL

      http://www.egr.biken.osaka-u.ac.jp/information/index.html

  • [備考] 研究者紹介ページ

    • URL

      http://www.egr.biken.osaka-u.ac.jp/information/yoshitaka_fujihara.html

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公開日: 2014-07-24  

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