ミュータントマウスを用いた配偶子形成に関わる遺伝子の同定と機能解析

使用突变小鼠进行配子发生相关基因的鉴定和功能分析

• 批准号: 13J04404
• 负责人: 松本 大和
• 金额: $ 2.76万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J04404/
• 关键词: 精子形成; マウス; ENU; コレステロール合成; ダイニン; spermiogenesis; mutant mouse; ミュータントマウス; 全ゲノムシーケンス; Sc5d; St14; Dnahc8; Zfp414

reproシリーズのマウスは米国ジャクソン研究所のReproductive Genomics Projectで作出された変異原性薬剤ENU誘発突然変異マウスであり、生殖機能の異常を呈する。repro20マウスの原因多型はSc5d遺伝子のミスセンス変異に同定された。本遺伝子はCholesterol合成経路で働く酵素をコードし、SC5Dは精子頭部に顕著な発現を示した。repro20雄マウスは生殖能力を持つが、その産仔数は有意に減少していた。組織学的解析の結果排精の遅延が確認されたが、精子の形態的な異常は観察されなかった。repro20マウス精巣ではSC5D の基質物質が有意に増加しており、酵素活性の低下が示唆された。また、repro20マウスではXI-XII stageの精細管におけるlipid raftの発現が減少していた。以上より、SC5Dはlipid raftを介したacrosomeの機能に関与しており、本分子の異常により排精遅延や雄生殖機能の低下が引き起こされることが示唆された。repro21マウスの原因多型はダイニンの一種をコードするDnahc8遺伝子のナンセンス変異に同定された。repro21変異型ホモの雄個体からは産仔が得られず、不妊であることが示唆された。病理学的解析によりrepro21マウスの精子はstage VIIまでに精細管より脱落することが分かった。また、走査電子顕微鏡による観察から、repro21マウスの精子は不完全で醜い非常に短い尾部を有することが分かった。更に、透過電子顕微鏡による解析から、repro21マウスの精子では鞭毛内の9+2構造が適切に構築されないことが分かった。　DNAHC8に対する抗体を用いた免疫染色ではrepro21マウスの精巣は明瞭なシグナルを示さず、これらの異常がDnahc8遺伝子のナンセンス変異に起因する可能性が示唆された。

repro系列中的小鼠是美国杰克逊研究所（Jackson Institute）生殖基因组学项目产生的诱变药物ENU诱导的突变小鼠，并且表现出异常的生殖功能。 Repro20小鼠中的致病多态性被确定为SC5D基因中的错义突变。该基因编码在胆固醇合成途径中起作用的酶，SC5D在精子头上显示出显着的表达。 Repro20雄性小鼠的生育能力，但其生育能力大大减少。组织学分析证实了排泄延迟，但未观察到精子的形态异常。 Repro20小鼠睾丸中SC5D底物物质显着增加，表明酶活性的降低。此外，在repro20小鼠中，脂质筏在Xi-XII期的脂质小管中的表达降低。从以上提出，SC5D通过脂质筏参与了Adrosom的功能，并且该分子的异常导致延迟排泄和降低男性生殖功能。 repro21小鼠中的致病多态性被鉴定为DNAHC8基因中的废话突变，该突变编码了一种动力蛋白。患有repro21突变体同性恋的男性没有出生，表明他们是不育的。病理分析表明，来自repro21小鼠的精子被VII阶段从生精小管中掉出来。此外，使用扫描电子显微镜进行观察表明，repro21小鼠的精子具有不完整的，丑陋的，很短的尾巴。此外，通过透射电子显微镜进行分析表明，鞭毛内的9+2结构在repro21小鼠的精子中未正确构建。使用抗DNAHC8抗体的免疫染色并未在repro21小鼠的睾丸中显示明显的信号，这表明这些异常可能归因于DNAHC8基因中的废话突变。

项目成果

repro21マウスにおけるDNAHC8の欠失による精子尾部の形成異常

repro21 小鼠由于 DNAHC8 缺失导致精子尾部形成异常

• 发表时间: 2015
• 作者: 松本大和;鈴木智子;国枝哲夫
• 通讯作者: 国枝哲夫

精子完成過程での先体におけるSC5Dの局在変化

精子完成过程中顶体中 SC5D 的定位变化

• 发表时间: 2015
• 作者: 松本 大和;奥田ゆう;赤木佐知子;国枝哲夫
• 通讯作者: 国枝哲夫

精子頭部及び尾部の形成異常を呈する ENU誘発ミュータントマウス（repro20, 21）の 原因遺伝子の同定

ENU诱导突变小鼠（repro20、21）精子头部和尾部畸形的致病基因的鉴定

• 发表时间: 2014
• 作者: 松本 大和;奥田 ゆう;藤原 靖浩;秋山 耕陽;辻 岳人;国枝 哲夫
• 通讯作者: 国枝 哲夫

An ENU-induced mutation in the mouse Rnf212 gene is associated with male meiotic failure and infertility.

• DOI: 10.1530/rep-14-0122
• 发表时间: 2015-01
• 期刊: Reproduction (Cambridge, England)
• 作者: Fujiwara Y;Matsumoto H;Akiyama K;Srivastava A;Chikushi M;Ann Handel M;Kunieda T
• 通讯作者: Kunieda T