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2015 年度 実績報告書

家畜胚の組織分化と伸長を制御する分子基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26292162
研究機関岩手大学

研究代表者

澤井 健  岩手大学, 農学部, 教授 (90390864)

研究分担者 木崎 景一郎  岩手大学, 農学部, 教授 (40337994)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード胚 / 組織分化 / 遺伝子発現 / 家畜 / 体細胞クローン
研究実績の概要

本研究では、家畜胚の組織分化を制御する因子の同定とその機構解明を目的としている。本年度の研究として、まずウシ初期胚におけるTEAD4の発現動態とTEAD4発現抑制胚の発生を明らかにし、TEAD4がウシ胚の発生・組織分化におよぼす影響を検討した。また、本年度における新たな取り組みとしてブタ初期胚におけるOCT-4発現が栄養膜細胞(TE)への分化におよぼす影響についても検討した。
ウシ胚のTE分化を制御する因子としてTEAD4に着目した。各発生ステージにおけるTEAD4発現量および発現の局在性を検討した。その結果、ウシ胚のTEAD4mRNA発現は8-細胞期までは低いものの16細胞期から発現が上昇し、桑実期から胚盤胞期にかけて高い発現レベルを維持した。TEAD4タンパク質発現に関しては16-細胞期までは細胞質内に発現が認められ、桑実期以降はほぼ全ての細胞において細胞核での発現が認められた。TEAD4を対象としたsiRNAの顕微注入を行った胚においてもsiRNA未注入胚と同様の発生動態を示した。これらのことから、TEAD4発現抑制胚においてもTE形成が起こり、TEAD4発現抑制はICMおよびTE分化に影響をおよぼさないことが明らかとなった。
ブタ2-細胞期胚の片側割球にのみOCT-4発現抑制用siRNAを注入した結果、胚盤胞期までの発生に影響をおよぼさないことが明らかとなった。それら胚においてはOCT-4注入割球のTEへの寄与率は低い値を示した。このことからブタ胚においてはTE分化にOCT-4の直接的な発現を必要とすることが明らかとなった。

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

本年度は、ウシ初期胚の発生および組織分化を制御する因子としてTEAD4に着目し、本因子の胚発生および組織分化への影響を明らかにすることができた。さらには、ブタ初期胚におけるTE形成に対するOCT-4の役割も明らかにした。以上のことから、本研究は概ね順調に進展していると評価した。

今後の研究の推進方策

今後の研究として、まず次年度においてはFGF-4およびNANOGがウシ初期胚の発生および組織分化におよぼす影響について明らかにする。また、伸長期胚を対象として網羅的遺伝子発現解析により胚盤胞期以降のICM/TE系列の組織分化制御機構を明らかにする予定である。さらに、ブタ初期胚におけるTEAD4発現が胚発生および組織分化におよぼす影響についても検討する。

次年度使用額が生じた理由

計画では、H26年度に網羅的な遺伝子発現解析を行う予定でありDNAマイクロアレイの購入費を見込んでいたが、網羅的遺伝子発現解析は次年度以降に実施することとなったため。また、次年度以降に蛍光免疫染色用の特異的抗体を購入する必要があり抗体購入費を確保する必要があるため。

次年度使用額の使用計画

上記したように、次年度以降の網羅的遺伝子発現解析用のマイクロアレイおよび各種アッセイ用の特異的抗体の購入に充てる。また、次年度以降の伸長期胚採取のためのホルモン剤等の購入費にも一部充てる予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Effects of down regulating GLIS1 transcript on preimplantation development and gene expression of bovine embryos2015

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, K., Sakurai, N., Emura, N., Hashizume, T. and Sawai, K.
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development

      巻: 61 ページ: 369-374

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Molecular mechanisms involved in segregation of inner cell mass and trophectoderm lineages in bovine and porcine embryos.2015

    • 著者名/発表者名
      Sawai K.
    • 学会等名
      Polish-Japaneses joint seminar cutting-edge reproductive physiology-A path to pregnancy-
    • 発表場所
      Gdansk, Poland
    • 年月日
      2015-09-26 – 2015-10-01
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effects of downregulation OCT-4 and CDX2 transcripts on early development and gene expression in bovine embryos.2015

    • 著者名/発表者名
      Sakurai, N., Takahashi, K., Emura, N., Hashizume, T. and Sawai, K.
    • 学会等名
      Polish-Japaneses joint seminar cutting-edge reproductive physiology-A path to pregnancy-
    • 発表場所
      Gdansk, Poland
    • 年月日
      2015-09-26 – 2015-10-01
    • 国際学会
  • [学会発表] TEAD4発現抑制がウシ初期胚の発生および組織分化関連遺伝子発現におよぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      櫻井伸行, 高橋一生, 江村菜津子, 橋爪 力, 澤井 健
    • 学会等名
      第108回日本繁殖生物学会
    • 発表場所
      宮崎大学(宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2015-09-17 – 2015-09-19
  • [学会発表] ブタ初期胚の栄養膜細胞形成におけるOCT-4発現の必要性.2015

    • 著者名/発表者名
      江村菜津子, 櫻井伸行, 高橋一生, 橋爪 力, 澤井 健
    • 学会等名
      第108回日本繁殖生物学会
    • 発表場所
      宮崎大学(宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2015-09-17 – 2015-09-19

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公開日: 2017-01-06  

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