【研究分野】細胞生物学

【研究領域課題番号】26291036 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

受精 / エンドサイトーシス / 分解 / オルガネラ形成・動態 / メンブレントラフィック / 線虫 / マウス / 細胞内分解 / 膜トラフィック

【研究成果の概要】

受精卵においては発生に向けた細胞成分の大規模な変換が起こる．本研究ではまず線虫C. elegans を駆使することにより，この過程に異常を示す変異株を分離し，その原因遺伝子の１つがファルネシル2リン酸合成酵素であることを見出した．また，低分子量GTPase Rab11を制御する新規因子としてREI-1を発見し，この因子がGDP/GTP交換因子としてRab11をゴルジ体にリクルートすることにより，卵割を促すことを明らかにした．さらに，マウスの受精卵におけるライブイメージング系を構築し，哺乳類の受精卵においても母性膜タンパク質の選択的分解等の細胞内変換が起こることを見出した．

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【配分額】16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)

【研究分野】動物生理・行動

【研究領域課題番号】21370030 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

受精 / 精子活性化・誘引物質 / 精子受精能阻害物質 / 精子走化性 / 受精能獲得 / カタユウレイボヤ / マウス / 精子 / 先体反応 / 動物生理化学 / ホヤ

【研究成果の概要】

受精の過程において精子の運動能・受精能が調節されるメカニズムについて解明することを目的とし、本課題においては、主に精子走化性機構、及び精漿による精子の受精能調節機構の2点に研究内容を絞って研究を推進した。そして、精子走化性において重要な役割を果たしている精子鞭毛内Ca^<2+>濃度には細胞膜型Ca^<2+>ポンプが関与していること、マウス精嚢由来タンパク質SVS2がin vivoでの精子の受精能獲得の調整に必須であることが明らかとなった。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2009 - 2011

【配分額】18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)

【研究分野】動物生理・行動

【研究領域課題番号】19370028 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

受精 / 精子活性化 / 誘引物質 / 精子受精能阻害物質 / 精子走化性 / 受精能獲得 / カタユウレイボヤ / マウス / 精子活性化・誘引物質 / 動物生理化学 / カタユウレボヤ

【研究成果の概要】

受精の過程において精子の運動能・受精能が調節されるメカニズムについて解明することを目的とし、本課題においては、主に精子走化性運動調節機構、及び精漿による精子の受精能調節機構の2点に研究内容を絞って研究を推進した。そして、精子走化性においては精子誘引物質による精子鞭毛内Ca^(2+)濃度上昇が鞭毛運動の変化となり、走化性運動に顕著な方向転換となっていること、マウス精子の受精能獲得は精漿タンパク質SVS2が精子表面のガングリオシドGM1と結合することで抑制されること、ヒト精子の受精能抑制は精漿タンパク質SgとZn^(2+)により制御されていることなどが明らかとなった。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2007 - 2008

【配分額】18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)

【研究分野】基礎獣医学・基礎畜産学

【研究領域課題番号】16108003 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

受精 / 体細胞初期化 / 卵巣特異的遺伝子 / 卵母細胞の死滅 / 卵母細胞の生存促進 / 卵子 / 卵胞 / ヒアルロン酸 / CD44 / マクロファージ / VEGF / GDF-9 / マウス / ミニブタ体細胞クローン / 遺伝子改変マウス / Cx43 / アポトーシス / Oct4 / 受精能 / 卵胞発育 / 卵胞閉鎖 / CD44 antigen glycosylation / 未成熟卵子凍結保存法(SWEID) / Connexin 43 / TAP発現ベクター / GDF-9遺伝子 / 体細胞初期化能 / ミトコンドリア置換 / FLIP / iRNA法 / ES細胞 / ギャップ結合構成コネクシン遺伝子

【研究成果の概要】

1個体からの受精可能卵子の大量生産を目標として卵子の細胞分化・死滅の調節系の解明を行い、新規調節因子を同定するとともに、これを踏まえ受精能・体細胞初期化能高発現卵子生産などの技術を開発した。さらに、直径70μm未満のマウス卵胞卵子由来の産子や家畜ブタ体外成熟卵子をレシピエントとする体細胞ミニブタ作出に成功した。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2004 - 2008

【配分額】104,520千円 (直接経費: 80,400千円、間接経費: 24,120千円)

【研究分野】応用動物科学

【研究領域課題番号】12876059 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

受精卵 / 初期胚 / マウス / ミトコンドリア / 受精

【研究成果の概要】

受精卵におけるミトコンドリアタンパク質の消長を調べる目的で、まずそれをコードする遺伝子の発現について調べた。ミトコンドリアを構成するタンパク質の大部分は核にコードされた遺伝子から発現しており、細胞質で合成されたタンパク質がミトコンドリア内にインポートされることによりミトコンドリアの構成タンパク質となる。そこで、その消長を調べるために、まず、インポートに重要な役割を演じていると考えられているTim23の発現を調べることにした。
マウスにおいては、Tim23は未だクローニングされていなかったため、まずそのクローニングを試みた。乳腺細胞は泌乳期に著しくミトコンドリアの数が増えるため、ここから得たmRNAを材料にして、ヒト、酵母などのTim23の塩基配列を参考にPCRプライマーを作成し、Tim23 cDNA断片を得、さらに3'および5'-RACEで全長のcDNAを得た。このcDNAを用いて、乳腺細胞についてin siteハイブリダイザイションを行った結果、増殖期に比べて、ミトコンドリアの数が増える泌乳期で著しくTim23の発現量が増えていることが確認できた。また、RT-PCRによっても泌乳期での著しい発現増加が確認できた。さらに増殖期の乳腺をホルモン処理により泌乳状態に変えることにより、Tim23の発現増加が誘導できた。これらの結果は、Tim23遺伝子の発現とミトコンドリア数の増加が密接に関連しており、この発現量の変化がミトコンドリアの消長の良い指標になることを示している。
そこで、次に初期胚におけるTim23の発現をRT-PCRによって調べたところ、受精後にTim23遺伝子の発現が確認できた。

【研究種目】萌芽的研究

【研究期間】2000 - 2001

【配分額】2,400千円 (直接経費: 2,400千円)