応用生物科学専攻 生殖生物学分野/京都大学農学研究科

生殖生物学分野

  生殖細胞の発生生物学と発生工学

家畜を含む、哺乳動物の増殖に関わる現象のなかで、特に受精から着床に至る胚発生の制御についてエピジェネティックスの視点から研究を進めている。また、 精子や卵を形成する生殖幹細胞の分化と増殖の制御に関わるメカニズムの解明を目指して、細胞の分化・脱分化を制御するリプログラミングに関する研究を進めている。

哺乳動物卵子の発生と分化

実験動物ならびに家畜の卵母細胞の成熟や受精後の発生機構を分子レベルで解明することを目的としている。精子と卵子は遺伝子発現を完全に停止した状態で受精する。受精後しばらくすると最初の遺伝子発現が始まるが、この遺伝子発現のことを胚性ゲノムの活性化と呼んでいる。この遺伝子発現がどのようなメカニズムで制御されているかは良く分かっていないが、近年この遺伝子発現制御にエピジェネティックな要因が大きく関わっていることが明らかになってきた。受精卵の遺伝子発現制御に関わるメカニズムを解析することによって、究極に分化した精子や卵子の核が全能性を持った受精卵の核へと変化していくリプログラムの過程、さらには受精卵から胎子へとさまざまな細胞へと分化する過程を明らかにすることで、生命の始まりについて理解を深める。(画像は、マウスの受精卵:受精後4日目の胚盤胞期胚)

受精卵

卵母細胞特異的遺伝子

当研究室で新規に発見されたOog1という卵母細胞特異的遺伝子は雌胎子の生殖細胞で発現を開始して、減数分裂の終了と同時に発現を停止するが、その機能はいまだに明らかになっていない。減数分裂は生殖細胞に特異的な分裂様式であり、この時期に卵子で発現し、細胞質に蓄えられる物質は受精後の発生にとっても非常に重要な役割を持っている。そこでこの遺伝子がどのような役割を持っているかを、CRISPR/Cas9システムを用いたノックアウトマウスを作製して解析を行っている。(画像は、Oog1プロモーターの制御下で光る受精卵と精子細胞)

プロモーター

Molecular Mechanism of Gametogenesis and Fertility Preservation

Fertility preservation is currently the most desirable task to be undertaken since the birth rate in Japan is extremely low. Thus, our research group focuses on understanding of male infertility and developing novel approaches to overcome it. We are trying to unravel mechanisms to augment gametogenesis efficiency and to develop protocols for gamete and tissue cryopreservation. Using immunodeficient mice as recipients, we are currently trying to maximize the technique of testis tissue xenograft to retrieve mature gametes from cryopreserved immature testis. We further aim to decipher the molecular mechanism for meiotic arrest in mammalian testis. (写真:生きている精子と死んでいる精子の染め分け)

精子

 

キーワード

ほ乳動物、家畜、生殖細胞、卵成熟、卵形成、精子成熟、精子形成、受精、体外受精、体外培養、初期発生、胚性ゲノムの活性化、エピジェネティックス、リプログラミング、細胞分化、遺伝子組換え動物

教 授 : 南 直治郎
准教授 :山田  雅保・Sandeep GOEL
TEL:075-753-6057
E-mail:oog1nao@kais.kyoto-u.ac.jp
URL:http://www.reprod.kais.kyoto-u.ac.jp/