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

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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。