精子活性化ペプチド受容体構造の多様性に関する研究

• Project/Area Number: 08454267
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: 動物生理・代謝
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 鈴木 範男 北大, 理学(系)研究科, 教授 (20082133)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 日下部 岳広 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (40280862)
• Project Period (FY): 1996 – 1998
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1998)
• Budget Amount: ¥7,500,000 (Direct Cost: ¥7,500,000); Fiscal Year 1998: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000); Fiscal Year 1997: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000); Fiscal Year 1996: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
• Keywords: 精子活性科ペプチド / 受容体 / グアニル酸シクラーゼ / ウニ / 受精 / cGMP / 分子系統学 / 精子活性化ペプチド / 多様性 / 塩基配列 / クローニング

Research Abstract

本研究は多様な精子活性化ペプチド受容体構造を明らかにし、リガンドと受容体の共進化に対する理解を深めることを目的としている。SAP-Iの受容体は63kDa、71kDaタンパク質に膜結合型グアニル酸シクラーゼ(mGC)でSAP-Iは71kDaタンパク質に結合する。SAP-lIAはmGCにのみ結合するが受容体はmGC以外のタンパク質と複合体を形成していると思われる。SAP-IIIは3種のタンパク質(64kDa、87kDa、126kDa)に結合する。64kDaタンパク質はSAP-1受容体構成タンパク質である63kDaタンパク質と、87kDaタンパク質は71kDaタンパク質と、さらに126kDaタンパク質はmGCと相同性が高い。従って、精子活性化ペプチドは3種類のタンパク質(膜結合型グアニル酸シクラーゼ、2種類の精子膜タンパク質)から構成されていると考えられる。一方、mGCは各種のウニに1種類ではなく、SAP-Iを保有するバフンウニには8種、SAP-IIBを保有するツガルウニには6種、SAP-IIIを保有するタコノマクラには6種、SAP-IVを保有するガンガゼには6種、SAP-Vを保有するオオブンブクには3種存在することが明らかになった。さらに、ウニ以外の棘皮動物ではイドマキヒデに6種、マナマコに11種、ニホンクモヒトデに9種存在する。これらのうちのタコノマクラの2種のmGCのクローニング及びマナマコの1種のmGCのクローニングの結果(いずれも全長ではないが)、細胞内領域はバフンウニの1種(GC-A及びGC-Bと高いホモロジーを示す)と高い相同性を示したが、細胞外領域は殆ど相同性を持っていなかった。
SAP-Iの受容体を構成していると考えられるmGCのリン酸化部位(24残基のホスフォセリン)のうち14残基の位置を決定したが、そのうちの7残基はGC-A及びGC-Bと同じ位置で、キナーゼ領域、触媒領域に分布していることが明らかになった。

Research Products

• [Publications] N.Sakai: "Involvement of cyclic ANP in the regulation of testicular steroidogenesis of amago salmon(Onchorhyncus rhodurus)" Biomed.Res.,. 17. 473-477 (1996)
• [Publications] N.Sakai: "Distribution of the site of 17α,20β-dihydroxy-4-pregnen-3-one production in the spermiating amago salmon(Onchorhyncus rhodurus)testis." Biomed.Res.,. 17. 479-486 (1996)
• [Publications] K.Hoshino: "Cyclic AMP-dependent activation of an inter-phylum hybrid histore kinase complex reconstituted from sea urchin sperm resulatory subunits" Eur.J.Biochem.,. 243. 612-623 (1997)
• [Publications] M.Seimiya: "Primary structure and differential gene expression of three membrane forms of guanylyl cyclase found in the eye of the teleost O.latipes" J.Biol.Chem.,. 272. 23407-23417 (1997)
• [Publications] H.J.Yuasa, B.N.: "Electrospray ionization mass spectrometric composition of the 400kDa hemoglobin from the pogonophoran Oligobrachia mashikoi and the primary structures of three" Biochimica et Biophysica Acta. 1296. 235-244 (1996)
• [Publications] T.Shimizu: "A mRNA for membrane form of guanylyl cyclase is expressed exclusively in the testis of the sea urchin Hemicentrotus pulcherrimus" Zoological Science. 13. 285-294 (1996)
• [Publications] Y.Satoh: "Characterization of sea urchin sperm membrane proteins which interact with a major acrosome reaction-inducing substance, fucose sulfate glycoconjugate" Zoological Science. 13. 377-383 (1996)
• [Publications] K.Hoshino: "Dephosphorylation of autophosphorylated regulatory subunit of sea urchin sperm cAMP-dependent histone kinase by an endogeneous protein phosphatase" Zoological Science. 13. 711-718 (1996)