哺乳類精子受精能獲得過程を調節するリン酸化タンパク質の網羅的解析

• Project/Area Number: 15790860
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Urology
• Research Institution: Dokkyo Medical University
• Principal Investigator: 藤ノ木 政勝 獨協医科大学, 医学部, 助手 (30316583)
• Project Period (FY): 2003 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2005: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000); Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2003: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: 精子 / 受精能獲得 / タンパク質リン酸化 / プロテオーム解析 / 受精脳獲得

Research Abstract

一昨年度、昨年度と行なってきた新規リン酸化タンパク質の検出において見いだされた受精能獲得過程の初期に脱リン酸化される75kDaタンパク質についてさらに解析を進めた。その結果、75kDaタンパク質の脱リン酸化はアルブミン依存的であることが分かった。アルブミンは受精能獲得において必須の成分である事から、75kDaタンパク質の脱リン酸化は受精能獲得と密接な関係にあると推測された。また、この脱リン酸化は受精能獲得開始から20分経った所ではまだ起こっておらず30分経った所では起こっていた。この頃の精子の状態としては複数の精子が頭部をくっつけて団子状態になる時期でありこの現象はアルブミン依存的であることから、この75kDaタンパク質は膜に存在し脱リン酸化されることで精子同士の結合に何らかの関係があると予想された。しかし、Triton可溶化分画にはこの75kDaタンパク質は含まれないことから、75kDaタンパク質は膜タンパク質ではないと結論づけられ、他様々な検討の結果として外側粗大繊維もしくはミトコンドリア鞘に含まれるタンパク質である可能性が考えられた。従って、75kDaタンパク質は頭部に局在する可能性が低い事から精子同士の頭部での結合には関係ないと結論づけた。さらに、この75kDaタンパク質の脱リン酸化に関わる酵素の検討を行なった。受精能獲得に関与する脱リン酸化酵素としてはtype1/2Aフォスタファーゼが知られているのでその阻害剤を用いて検討した所、type1/2Aフォスタファーゼの阻害により有意に受精能獲得が促進されたが75kDaタンパク質の脱リン酸は抑えられなかったことから、75kDaタンパク質の脱リン酸化はtype1/2Aフォスタファーゼによる脱リン酸化ではないと結論づけられた。現在type2Bフォスタファーゼ(カルシニューリン)との関連について調べている。

Research Products

• [Journal Article] Identification of 36 kDa phosphoprotein in fibrous sheath of hamster spermatozoa (2004)
  • Author(s): Fujinoki M, Kawamura T, Toda T, Ohtake H, Ishimoda-Takagi T, Shimizu N, Yamaoka S, Okuno M
  • Journal Title: Comparative Biochemistry and Physiology, Part B 137 Pages: 509-520
• [Journal Article] Effects of dibromoacetic acid on murine spermatozoa and testis (2004)
  • Author(s): Fujinoki M, Imaizumi Y, Ohtake H, Yamaoka S
  • Journal Title: Reproductive Medicine and Biology 3 Pages: 85-93
  • NAID: 10013086352
• [Journal Article] Identification of 66k-Da phosphoprotein associated with motility initiation of hamster spermatozoa (2004)
  • Author(s): Fujinoki M, Kawamura T, Toda T, Ohtake H, Ishimoda-Takagi T, Shimizu N, Okuno M
  • Journal Title: Reproductive Medicine and Biology 3 Pages: 133-139
  • NAID: 10013503695
• [Journal Article] Serine/threonine phosphorylation associated with hamster sperm hyperactivation (2004)
  • Author(s): Fujinoki M, Ishimoda-Takagi T, Ohtake H
  • Journal Title: Reproductive Medicine and Biology 3 Pages: 223-230
  • NAID: 10014259199
• [Journal Article] Profiling of proteins phosphorylated or dephosphorylated during hyperactivation via activation on hamster spermatozoa
  • Author(s): Fujinoki M
  • Journal Title: Reproductive Medicine and Biology (accepted)
  • NAID: 10018142084
• [Publications] Fujinoki M, Kawamura T, Toda T, Ohtake H, Ishimoda-Takagi T, Shimizu N, Yamaoka S, Okuno M: "Identification of 36k-Da flagellar phosphoproteins associated with hamster sperm motility"Journal of Biochemistry. 133. 361-369 (2003)
• [Publications] Itoh A, Inaba K, Ohtake H, Fujinoki M, Morisawa M: "Characterization of a cAMP-dependent protein kinase catalytic subunit from rainbow trout spermatozoa"Biochemical and Biophysical Research Communications. 305. 855-861 (2003)
• [Publications] Itoh A, Fujinoki M, Kawamura T, Inaba K, Ohtake H, Shimizu N, Morisawa M: "Purification and characterization of the 15-kDa protein from the sperm flagella of salmonid fishes"Biomedcal Research. 24. 153-164 (2003)
• [Publications] Fujinoki M, Kawamura T, Toda T, Ohtake H, Shimizu N, Yamaoka S, Okuno M: "Identification of the 58k-Da phosphoprotein associated with motility initiation of hamster spermatozoa"Journal of Biochemistry. 134. 559-565 (2003)
• [Publications] Fujinoki M, Kawamura T, Toda T, Ohtake K.Ishimoda-Takagi T, Shimizu N, Yamaoka S, Okuno M: "Identification of 36k-Da phosphoprotein in fibrous sheath of hamster spermatozoa"Comparative Biochemistry and Physiology Part B. accepted. (2004)
• [Publications] Fujinoki M., Imaizumi Y., Ohtake H., Yamaoka S.: "Effects of dibromoacetic acid on murine spermatozoa and testis"Reproductive Medicine and Biology. accepted. (2004)