研究項目及び実施体制(◎は総括研究代表者)
- 家畜初期胚ならびに体細胞由来細胞株の樹立と個体発生に関する研究
(◎角田幸雄/近畿大学農学部) - 胎子生殖細胞と生殖細胞株を使った発生工学技術の開発
(中辻憲夫/京都大学再生医科学研究所)
研究の目的
すぐれた遺伝形質を持つ雌畜から多数の初期胚を採取して他の雌に移植する受精卵移植技術が開発されて、家畜の育種・改良が進められてきたが、採取できる初期胚が限られていることから画期的な効果は上がっていない。このため、本研究では、新しい家畜繁殖技術の開発等に資するため、初期胚、各種の体細胞ならびに胎子生殖細胞から培養細胞株を樹立し、生殖細胞の場合は遺伝子導入を行った上で、これらの細胞から個体を作出するのに必要な基礎的な技術を開発する。
研究の内容
- 本研究で対象とする細胞は、胚性幹細胞、始原生殖細胞ならびに体細胞である。胚性幹細胞から個体を作出する技術を確立するため、高温処置胚盤胞および4倍体胚盤胞への顕微注入並びに除核未受精卵への核移植に必要な条件を明らかにし、個体作出技術の開発を行った。また、種々の体細胞から正常な染色体構成を持つ継代培養細胞株を樹立し、体細胞クローン個体作出技術の開発を行った。
- マウス精巣内の生殖細胞への直接的遺伝子導入を実現するため、遺伝子ベクターの構造や遺伝子導入条件に関する研究を行うことによって、新規な遺伝子導入動物作成技術の開発を行った。また、マウス始原生殖細胞の体外培養系を確立して細胞分化制御因子の解明を進めることによって、胎子生殖細胞から培養下で配偶子への分化を進行させる技術の開発を行った。
主要な成果
- 世界で初めて成牛体細胞クローン子牛の作出に成功し、体細胞の由来と子牛への発生能の関係を明らかにした。(特許出願中)。
- ES細胞由来クローンマウスの作出に成功した。
- 未受精卵細胞質中に核の初期化因子が存在することを明らかにした。
- 始原生殖細胞を卵母細胞に分化させることに成功した。
- 精巣内精子形成細胞への遺伝子導入方法の開発に成功し、顕微注入を行うことによって、高効率でトランスジェニック動物を作出することに成功した。(国内、国外特許出願中)
主な発表論文
- Kato Y., et al. : Eight calves cloned from somatic cells of a single adult: Science, 282:2095-2098 (1998)
- Tani T., et al. : Direct exposure of chromosomes to nonactivated ovum cytoplasm is effective for bovine somatic cell nucleus reprogramming: Biol. Reprod., 64: 324-330 (2001)
- Amano T., et al. : The full term development of enucleated mouse oocytes fused with ES cells from different cell lines: Reproduction, 121: 729-733 (2001)
- Huang Z., et al. : In vivo transfection of testicular germ cells and transgenenis by using the mitochondrially localized jellyfish fluorescent protein gene: FEBS Lett., 487: 248-251 (2000)
- Chuma S. & Nakatsuji N. : Autonomous transition into meiosis of mouse fetal germ cells in vitro and its inhibition by gp 130-mediated signaling: Devel. Biol., 229: 468-479 (2001)
研究のイメージ
