点突然変異アリル群からポストノックアウト時代の疾患モデルマウス開発を目指して

旨在从点突变等位基因组中开发后敲除时代的疾病模型小鼠

基本信息

批准号：
25430100
负责人：
村田卓也
金额：
$ 3.41万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-25430100/
关键词：
不妊疾患モデル内性器 Wnt ENU マウス点突然変異マウス β-カテニン

项目摘要

本研究テーマにおいて、ENUミュータジェネシスで得られた約一万系統のマウスアーカイブの中から、βカテニン遺伝子にC429Sミスセンス変異を持つマウスについて解析を重ねた。変異マウスでは、オスメスとも自然交配では不妊ではあった。不妊の原因は、オスにおいては精嚢、メスにおいては膣の異常であることがわかった。生殖器という性分化を起こした、オスとメスで全く異なる器官で形態形成異常が起こる原因は、主にオスの内性器を作るウォルフ管の尾部先端部がオスメスともに過形成になっているという共通性が認められた。このことにより、オスにおいてはオスの精嚢腺が過剰分岐となり精嚢の重複化が起こった。一方メスは、本来消滅すべき尾部側ウォルフ管が過剰に伸張し、間接的に膣の伸張を妨げることにより膣形成不全となった。卵子の以上を伴わない膣形成不全には、ロキタンスキー症候群がヒトの疾患で知られており、ヒト原因遺伝子とβカテニンの関係性を調べる必要性がある。ウォルフ管の形成異常とβカテニン遺伝子との関連性を調べるために、TOPGALレポータートランスジェニックマウスとのコンパウンド変異体を解析した。βカテニンは、細胞外シグナル伝達分子Wnt経路の下部に位置し、Wntシグナルがオンの場合には、細胞内での分解反応が抑制されて核へタンパク質が移行し、下流遺伝子の転写を制御する。TOPGALレポーターは、Wntシグナルがオンの時にレポーター遺伝子の転写が活性化する。コンパウンド変異体においてTOPGAL遺伝子の発現を調べたところ、ウォルフ管尾部においてオスメスともに強く発現が活性化されていた。従って、βカテニン遺伝子の異常は、何らかのメカニズムでウォルフ管尾部でのみWntシグナルを活性化し、その結果、ウォルフ管尾部の形成異常を通じて精嚢・膣という内性器の携帯以上を引き起こし、結果不妊となっていることがわかった。

在这个研究主题中，我们从ENU诱变获得的大约10,000个小鼠档案中分析了β-catenin基因中C429S错义突变的小鼠。在突变小鼠中，男性和女性交配是不育的。发现男性的精液和女性阴道异常的囊泡中不育症的原因是异常的。在男性和女性之间完全不同的器官的形态发生的原因中观察到了共性，这些器官经历了性别分化，主要是在狼管的尾端，这会产生雄性内部生殖器，雄性和雌性。这导致男性的囊泡腺体分支过度，导致精液囊泡重叠。另一方面，通常应该消失的尾狼管道过度延伸，导致阴道发育异常，这间接阻止了阴道延伸。在没有卵子的阴道发育异常的情况下，洛基坦斯基综合征被称为人类疾病，并且需要研究人类致病基因与β-蛋白酶之间的关系。为了研究狼的导管发育不良与β-catenin基因之间的关联，分析了具有顶gal报告转基因小鼠的化合物突变体。 β-catenin位于细胞外信号分子Wnt途径的底部，当Wnt信号打开时，抑制细胞内的降解反应，并将蛋白质转移到细胞核上，控制下游基因的转录。当Wnt信号打开时，TopGal报告基因激活了报告基因的转录。当在化合物突变体中检查甲层基因的表达时，在狼管尾部的雄性和雌性中都强烈激活表达。因此，发现β-catenin基因的异常仅通过某种机制激活狼管尾部的Wnt信号，从而导致细胞生殖器，这些细胞生殖器比细胞细胞，精囊囊泡和阴道更重要，导致了不育症。