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。

Reshipro Riri's Mars was developed by the Reproductive Genomics Project of the United States Institute of Technology and Technology. The xenogeneic drug ENU induces sudden changes in Mars and abnormalities in reproductive function. repro20 is the cause of multiple types of Sc5d genes. This gene is responsible for the development of Cholesterol synthesis enzymes, SC5D and sperm head. repro20 male Histological analysis of the results of sperm excretion delay was confirmed, sperm morphology abnormalities were observed. Repro20 is the essence of SC5D matrix material is intentionally increased, enzyme activity is reduced, and the enzyme activity is reduced. The appearance of lipid graft in the fine tube of XI-XII stage is reduced. SC5D lipid graft is involved in acrosome function, which is related to the abnormality of this molecule, sperm excretion and male reproductive function. The reason for the polytype of repro21 is that it has a variety of characteristics. repro21: male, female, female, male, female, male, female, female Pathological analysis of sperm in stage VII The sperm is incomplete, very short, and has a long tail. The 9+2 structure in the sperm flagella was analyzed by electron microscope. Immunostaining for DNAHC8 antibodies indicates the possibility of a different cause of DNAHC8 abnormalities.

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