耐凍性タンパク質遺伝子等のexvivo導入による卵巣の凍結保存

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12876061
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 宮本 元 京都大学, 農学研究科, 教授 (00026618)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 眞鍋 昇 京都大学, 農学研究科, 助教授 (80243070)
• Keywords: 卵巣 / 凍結保存 / 耐凍性タンパク質 / ex vivo遺伝子導入 / リポゾーム / 細胞死受容体 / レクチン / センダイウイルスエンベロープタンパク質

Research Abstract

これまで生殖器官の凍結保存を実現するため、凍結前に組織を薄切してより急速に冷卸しようとする手法が開発されたが、受精能をもつ卵子をほとんど得られなかった。そこで、器官摘出前に動脈から耐凍剤を灌流した後薄切して凍結する方法が考案されたが、これも満足のいく成績を得られなかった。遊離細胞より格段に巨大な器官の凍結保存を実現するためにはブレークスルー的技術革新が必要である。本研究は、極地に生息する動物の体液氷点を低下させたり氷晶表面に結合して結晶の成長を抑えて細胞破砕を阻止する耐凍タンパク質の遺伝子と申請者らが見いだしたアポトーシス阻止遺伝子を生殖器官にex vivo導入することによる凍害保護や細胞死阻害によって生殖器官の凍結保存を実現しようとするもので、下記の成果をあげた。Ex vivo遺伝子導入のためのリポソーム作製法の検討を進めた。卵巣等に耐凍性タンパク質遺伝子および申請者らが発見した新規アポトーシス阻害因子遺伝子を特異的に発現させるex vivo遺伝子導入法をマウスを用いて確立するために、遺伝子導入に際して遺伝情報の伝達を担う生殖細胞(卵子・精子)に外来遺伝子が不用意に導入されることを未然に防ぐべく、導入効率が高いがウイルス遺伝子を含むウイルスベクター法をとらず、ウイルス遺伝子を全く含まない「リポソーム法」を改良した「センダイウイルスエンベロープタンパク質と卵胞特異的レクチン組込型リポソーム」を作製した。導入遺伝子の安定発現を計るため、極地の節足動物のI型とIII型N型糖鎖耐凍タンパク質ならびに申請者の発見した新規アポトーシス阻害因子をコードするcDNAを合成し、大腸菌プラスミドに組み込んで大量に調製し、生殖器官に導入して、耐凍能の向上をみた。

Research Products

• [Publications] Satoko Wada, Noboru Manabe, Hajime Miyamoto et al.: "TRAIL-decoy receptor-1 disappears in granulosa cells of atretic follicles in porcine ovaries"Journal of Reproduction and Devevelopment. 48・2. 167-173 (2002)
• [Publications] Satoko Wada, Noboru Manabe, Hajime Miyamoto et at.: "TRADD is involved in apoptosis induction in granulosa cells during atresia in pig ovaries"Journal of Reproduction and Devevelopment. 48・2. 175-181 (2002)
• [Publications] Hitoshi Okamura, Noboru Manabe et al.: "Protein tyrosine kinase expression in the porcine ovary"Molecular Human Reproduction. 7・4. 723-729 (2001)
• [Publications] Eiichi Hondo, Noboru Manabe et al.: "Molecular cloning and expression of suppressor of potassium transport defect 3 (SKD3) in rat testis"Journal of Reproduction and Devevelopment. 47・2. 173-180 (2001)
• [Publications] Minako Kiso, Noboru Manabe, Hajime Miyamoto et al.: "Abnormal accumulation of luteal bodies in ovaries of the senescence accelerated mouse (SAM)"Journal of Reproduction and Devevelopment. 47・2. 153-164 (2001)
• [Publications] Mizuho Nakayama, Noboru Manabe, Hajime Miyamoto et al.: "Changes in localization of type I, III and IV collagens and their mRNA expression during follicular atresia in bovine and porcine ovaries"Journal of Reproduction and Devevelopment. 47・1. 27-36 (2001)
• [Publications] Noboru Manabe, Hajime Miyamoto et al.: "In vivo noninvasive nuclear magnetic resonance (NMR) technique for assessment of teratogenicity induced by chemicals"Chemical Engineering. 47・1. 110-114 (2002)
• [Publications] Noboru Manabe, Hajime Miyamoto et al.: "Cell death receptor dependent regulation of granulosa cell apoptosis in porcine ovarian follicle atresia. In : Miyamoto H, Manabe N (eds), Reproductive Biotechnology : Reproductive biotechnology update and its related physiology"Hokuto Publishing Co., (Kyoto, Japan). 424 (2001)