子宮の細胞外環境と精子機能制御

• Project/Area Number: 18060006
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 馬場 忠 University of Tsukuba, 大学院・生命環境科学研究科, 教授 (40165056)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥7,000,000 (Direct Cost: ¥7,000,000); Fiscal Year 2007: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2006: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
• Keywords: 精子機能 / 子宮上皮細胞 / 受精能獲得 / 子宮卵管接合部 / マウス

Research Abstract

子宮の細胞外環境と精子機能制御に関して研究を行い、次のような成果を得た。
マウス子宮上皮細胞から分泌されている精子受精能付与に関与する因子(群)を同定するために、まず、ホルモン処理をしたマウスの子宮分泌液タンパク質が精巣上体精子の細胞膜に接着・結合するかどうかを調べた。野生型とTesp5欠損マウス精子とも有意に子宮タンパク質が結合し、いくつかの主要タンパク質を同定した。次に、受精能付与因子が子宮に特異的に存在するのかを調べ、少なくとも血清や肝臓にはこのような因子が含まれないことが明らかになった。この特異性をさらに明確にするために、卵巣摘出したマウスの子宮から分泌液を調製した。この卵巣摘出マウスの分泌液でもTesp5欠損マウス精子の受精能が亢進されたので、受精能付与因子は卵巣由来でないと結論した。ところが正常マウスの卵管液でも受精能亢進が認められたため、同一の因子かどうかは不明であるが、受精能付与因子は子宮と卵管で分泌されていることが明らかになった。
この受精能付与因子の化学構造を明確にするために、Tesp5欠損マウス精子を用いたバイオアッセイ系を確立させ、子宮分泌液からの精製を試みた。それぞれSuperdexゲルとRPaqueous水系ゲルカラムを使用した高速液体クロマトグラフィーを行い、ほぼ均一な状態まで因子を精製することができた。現在、この因子の化学構造を決定しているが、国内外で初めて子宮に存在する精子の受精能付与因子を単離することに成功したといえる。

Research Products

• [Journal Article] Sperrn penetration through cumulus mass and zona pellucida. (2008)
  • Author(s): Kim, E.・Yamashita, M.・Kimura, M.・Honda, A.・Kashiwabara, S.・Baba, T.
  • Journal Title: Int. J. Dev. Biol. (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Acrosome reaction of mouse epididymal sperm on oocyte zona pellucida. (2007)
  • Author(s): Yamashita, M.・Yamagata, K.・Tsumura, K.・Nakanishi, T.・Babeq, T.
  • Journal Title: J. Reprod. Dev. 53 Pages: 255-262
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Acrosome reaction of mouse epididymal sperm on oocyte zona pellucida. (2007)
  • Author(s): Yamashita, M., et al.
  • Journal Title: J.Reprod.Dev. (In press)
• [Journal Article] Time-lapse and retrospective analysis of DNA methylation in mouse preimplantation embryos by live cell imaging. (2007)
  • Author(s): Yamazaki, T., et al.
  • Journal Title: Dev.Biol. 304 Pages: 409-419
• [Journal Article] Mouse sperm lacking ADAM1b/ADAM2 fertilin can fuse with the egg plasma membrane and effect fertilization. (2006)
  • Author(s): Kim, E., et al.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 281 Pages: 5634-5639
• [Presentation] 受精における精子セリンプロテアーゼTesp5の役割 (2007)
  • Author(s): 山下美鈴・本多新・小倉淳郎・馬場忠
  • Organizer: 日本分子細胞生物学学会・日本生化学会合同大会
  • Place of Presentation: パシフイコ横浜
  • Year and Date: 2007-12-12
• [Presentation] Functional defects of Tesp5-deficient sperm in fertilization in vitro are restored by sperm transit through the uterus (2007)
  • Author(s): Tadashi Baba
  • Organizer: Gordon Research Conference
  • Place of Presentation: New Hampshire
  • Year and Date: 2007-07-16