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精子形成における減数分裂期のエネルギー代謝制御機構の解明

阐明精子发生减数分裂期间的能量代谢控制机制

基本信息

批准号：
21J14142
负责人：
小林清訓
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

哺乳類の精子は、精巣内で精子幹細胞から増殖・分化、減数分裂を経て半数体精細胞となり、その後形態的に大きく変化することで産生される。その中でも減数分裂期では、遺伝子発現や染色体挙動に大きな変化が起こることは知られているが、その間の細胞内のエネルギー代謝については特徴的な知見はなく、不明な点が多い。申請者は、KOマウスを用いた個体レベルでのスクリーニングにより、減数分裂期においてエネルギー代謝に関与しているであろうGeneXXを同定し、GeneXXのKO雄マウスでは減数分裂期の特定のステージにおいて精子形成の進行が停止し精子ができないことを明らかにした。昨年度より行っていた質量分析の結果から、GeneXXは発現する組織に違いはあるがアミノ酸配列ではかなり高い相同性を示すGeneYYと相互作用している可能性が高く、精巣内での機能特異性の明らかにするために、精巣特異的プロモーターを用いて精巣のみでGeneXXとGeneYYを強制発現させる、トランスジェニックマウス（Tg）を作製した。2種類のTgマウスをすでに作製していたKOマウスと交配させ、Tgを持つKOマウスを作製し、その雄マウスとWTの雌マウスを用いて交配試験を行ったところ、GeneXX、GeneYYそれぞれのTgをもつKOマウスにおいてWTと同程度の産仔が得られた。この結果より、GeneXXがKOマウスで見られた不妊の原因遺伝子であること、また本来精巣では発現がみられないGeneYYを精巣で強制発現させることでGeneYYはGeneXXの機能を十分に補填し、生殖能力の維持に機能することが明らかとなった。また、このTgマウスから採取した精巣を用いて免疫染色を行ったところ、GeneXX、GeneYYともに減数分裂が起こる精母細胞のミトコンドリアで強く発現しており、特徴的なエネルギー代謝を生み出している可能性が示唆された。

Sperm stem cells in mammalian sperm cells undergo proliferation, differentiation, meiosis, and postmortem development. In the middle of the meiosis period, the chromosome development, the chromosome movement, the large transformation, the initiation, the knowledge, the time, the intracellular production, the metabolism, the knowledge, the characteristics, the unknown points, and many more. The applicant shall be responsible for determining the identity of GeneXX in the meiotic phase, and for determining the identity of GeneXX in the meiotic phase. The results of quality analysis of GeneXX in the past year show that GeneYY has a high possibility of interaction with GeneXX, and that GeneXX has a high possibility of interaction with GeneYY. GeneYY has a high possibility of interaction with GeneXX. GeneXX has a high possibility of interaction with GeneYY. GeneXX has a high possibility 2. The Tg of the species is controlled by the WT, and the Tg of the species is controlled by the WT. GeneYY is a complement to GeneXX's function of maintaining reproductive capacity. The possibility of strong development of spermatocytes during meiosis initiation, characteristic development of spermatocyte metabolism, was demonstrated by immunostaining of spermatocytes, GeneXX and GeneYY.