Exploring a novel function of nuclear transport molecules in male and female gametogenesis and elucidation of the infertility mechanism

探索核转运分子在雄性和雌性配子发生中的新功能并阐明不孕机制

基本信息

批准号：
22KK0111
负责人：
宮本洋一
金额：
$ 12.98万
依托单位：
National Institutes of Biomedical Innovation, Health and Nutrition
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-10-07 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究は、核-細胞質間タンパク質輸送を担う分子がヒトやマウスなど哺乳類の配偶子形成にどのように寄与し、またその機能不全が不妊症発症にどう関係するかを理解しようという国際共同研究である。本課題では特に、核局在化シグナル（Nuclear localization signal: NLS）受容体として知られるImportin-αファミリー分子に着目して研究を進めている。Importin-αはマウスで６種類、ヒトで７種類のサブタイプが存在して、それぞれが基質特異性と細胞や組織での発現特異性をもって機能している。我々はこれまで、Importin-α4 （別名KPNA4）の遺伝子ノックアウト（KO）マウスが精子の形成異常に起因した雄性不妊症を発症することを見出し報告してきた。今回、精細管培養法の習得および実験遂行を目的に渡豪し、成体ならびに生後0日目のマウス精巣を活用した実験を行った。さらに、マウス精巣切片組織を対象とした広範囲な画像解析法の習得も行った。女性不妊症の原因の一つとして知られる着床前胚停止（Preimplantation embryo arrest: PREMBA）にImportin-α8（別名KPNA7）の点変異が関係することを発見し、その変異による不妊症発症メカニズムの解明研究を中国のグループと実施した。見出した点変異は、NLS認識部位に存在していることに着目し、変異型Importin-α8の組換えリコンビナントタンパク質を作成してセミインタクト核輸送実験系により検証した。その結果、見出した変異型Importin-α8はどれも核輸送能が顕著に低下していることがわかった。さらに、変異による核輸送機能の低下が卵形成に重要な分子RSL1D1の核局在と機能発現に影響することを明らかにし、女性不妊症発症の分子メカニズムの一端を解明した。

这项研究是一项国际合作研究项目，旨在了解负责核细胞质蛋白运输的分子如何促进人类和小鼠等哺乳动物的配子发生，以及它们的功能障碍与不孕症的发展有何关系。在这个项目中，我们特别关注被称为核定位信号 (NLS) 受体的 Importin-α 分子家族。 importin-α 在小鼠中有六种亚型，在人类中有七种亚型，每种亚型在细胞和组织中都具有底物特异性和表达特异性。我们之前发现并报道了Importin-α4（也称为KPNA4）基因敲除（KO）小鼠由于精子形成异常而出现男性不育症。这次去澳大利亚学习生精小管培养方法并进行实验，用成年和0日龄小鼠睾丸进行实验。此外，我们还学习了多种小鼠睾丸切片组织的图像分析方法。我们与一个中国研究小组进行了一项阐明研究，发现 Importin-α8（也称为 KPNA7）的点突变与植入前胚胎停滞 (PREMBA) 相关，这是已知的女性不孕的原因之一。针对我们发现的点突变位于NLS识别位点的事实，我们创建了突变体Importin-α8的重组蛋白，并使用半完整核运输实验系统对其进行了验证。结果发现，所有发现的Importin-α8突变型的核转运能力均显着降低。此外，我们发现突变引起的核转运功能降低会影响对卵子发生重要的分子RSL1D1的核定位和功能表达，并阐明了女性不孕症发生的部分分子机制。

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Hudson Institute of Medical Research/Monash University(オーストラリア)

哈德逊医学研究所/莫纳什大学（澳大利亚）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

復旦大学(中国)

复旦大学（中国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

ACAGT‐007a, an anti‐cancer compound that modulates ERK MAPK signaling, induces nuclear enrichment of phosphorylated ERK in T3M4 pancreatic cancer cells

ACAGT-007a 是一种调节 ERK MAPK 信号传导的抗癌化合物，可诱导 T3M4 胰腺癌细胞中磷酸化 ERK 的核富集

DOI：
10.1111/gtc.13026
发表时间：
2023
期刊：
Genes to Cells
影响因子：
2.1
作者：
Khandakar Golam Iftakhar;Miyamoto Yoichi;Satoh Ryosuke;Kishimoto Kenta;Xie Mingzuo;Shih Mengyu;Takasaki Teruaki;Tanabe Genzoh;Oka Masahiro;Sugiura Reiko
通讯作者：
Sugiura Reiko

核輸送分子の微小核局在に関する研究

核转运分子微核定位研究