無力精子症様を示す遺伝子改変マウスの機能解析

表现出弱精子症样症状的转基因小鼠的功能分析

基本信息

批准号：
17791126
负责人：
竹田直樹
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17791126/
关键词：
精子 ES細胞 Protamine 鞭毛ミトコンドリア haploinsufficiency 核凝縮

项目摘要

本研究は生殖不全機構を解明するために、精細胞に特異的に発現する極めて特徴的なDNA結合タンパク質Protaminel(Prm1)に着目した。ヒトではPrmの発現低下が不妊に関係しているという知見が報告されており、ES細胞を用いた遺伝子相同組換え技術によりPrm1遺伝子を破壊し疾患モデル動物を用いて解析をおこなった。その結果、Prm1 KOマウスの♂は、染色体の一方を破壊したヘテロの状態で不妊であり、その主因はミトコンドリアの膜電位低下と鞭毛微小管構造の欠陥による精子運動能の喪失による事を明らかにした。FACS解析からPrm1 KOマウスの精子ではProtamineの量に反比例するとされるChromomycinA3のDNA結合量の増加が認められ、さらにウェスタンの結果からPrm1のみならずPrm2の発現量をも低下している事が明らかになった。精子形成過程後期では蓄積されたmRNAからの翻訳レベルで発現調節がされることが特徴的とされているが、電子顕微鏡の結果からもPrm1 KOマウスでは精子核におけるクロマチン凝縮が充分にされていない事が明からになっている。これらの事からPrm1の発現低下はクロマチン構造を変化させ、Prm2の発現低下や本来抑制されるべき遺伝子が転写されるなどして結果的に運動能の喪失に至る可能性が予想される。本研究によりPrm1の発現低下は生殖不全を来すことが明らかとなり、またクロマチンの凝縮が精子の機能上重要であることが示唆された。

为了阐明生殖机制，这项研究集中于极其特征的DNA构成的蛋白质蛋白质蛋白（PRM1），该蛋白质蛋白质（PRM1）在细胞细胞中特异性表达。在人类中，据报道，PRM表达的下降与不育有关，PRM1基因使用ES细胞被遗传 - 室里重组技术破坏，并使用疾病模型动物进行了分析。结果，prm1 ko小鼠的♂在造成染色体之一的异质状态下是不育的，主要原因是由于线粒体的降低和旗线中的缺陷而导致精子电动机的损失造成的。管结构。从FACS分析中，PRM1 KO小鼠的精子已被认识到，已经发现了与蛋白质量成反比的Chromomycina3的DNA键的量，而西方的结果不仅减少了PRM1。而且PRM2表达。在精子形成过程的后半部分，在累积的mRNA上调整了翻译水平，但是电子显微镜的结果在精子中没有充分凝结。从这些事实来看，预计PRM1表达的降低可能会改变染色质结构，这可能导致PRM2表达和基因转移的降低。这项研究表明，PRM1的表达下降将引起生殖功能障碍，这表明染色质的缩合在精子功能中很重要。