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Sperm recognition mechanisms and matrix formation mechanisms of mammalian egg coats

Research Project

Project/Area Number 18K06076
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 43020:Structural biochemistry-related
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

Yonezawa Naoto  千葉大学, 大学院理学研究院, 准教授 (80212314)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 柳田 光昭  順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (80365569)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords糖タンパク質 / 受精 / 透明帯 / Sf9細胞 / タンパク質複合体 / バキュロウイルス
Outline of Final Research Achievements

Bovine egg coat looks like a sponge and consists of the glycoproteins ZP2, ZP3, and ZP4. In a competitive inhibition assay, ZP2, ZP3, and ZP4 do not exhibit sperm-binding activity. In this study, we established a new method using plastic plates to detect sperm-binding activity of single component of the egg coat. We found that ZP4 bound to sperm by itself, while neither ZP2 nor ZP3 bound to sperm significantly. By using this assay, we found that N-terminal domain and central region including hinge region are sperm-binding sites of ZP4. In mice and humans, N-terminal domain of ZP2 is the sperm-binding site. Then, it remains to be clarified whether sperm binding mechanisms of mammalian egg coats are conserved in mammals or not.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

精子と卵外被との接着は種の保存に欠かせない反応であるが、仕組みはまだ十分解明されていない。マウスとヒトにおける研究が先行しており、ゴールに到達したと思われているが、他の哺乳類では解明されていないため、哺乳類に普遍の仕組みがあるのか、種によって少しずつ異なるのかはわかっていない。本研究は、試験管内の実験結果ではあるが、ウシの仕組みはヒトやマウスとは異なることを示唆した。本研究の新規検出法は簡便であり、組換えタンパク質が利用できるため、精子の卵外被との接着能力をヒトを含めた様々な種で検査する目的で使うことができると考えられる。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2020 2019 2018

All Presentation (7 results)

  • [Presentation] Two sites in the N-terminal region on bovine zona pellucida glycoprotein ZP4 are involved in sperm binding activity2020

    • Author(s)
      Kamila Dilimulati, Undram Ganbat, Naoto Yonezawa
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 溶液中で多価化された組換えウシZPタンパク質の精子結合活性2020

    • Author(s)
      Undram Ganbat, Kamila Dilimulati, Naoto Yonezawa
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ブタプロテインジスルフィドイソメラーゼP5の四次構造解析2020

    • Author(s)
      副島龍之介、佐藤祐透、太田賢志、宮川美保、米澤直人、赤間邦子
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ブタプロテインジスルフィドイソメラーゼP5は弱い疎水性相互作用により二量体を形成する2020

    • Author(s)
      副島龍之介、佐藤祐透、太田賢志、宮川美保、米澤直人、赤間邦子
    • Organizer
      第71回日本電気泳動学会総会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Identification of sperm-binding sites on bovine zona pellucida glycoprotein ZP42019

    • Author(s)
      カミラデリムラト、木村雄大、ガンバトウンドラム、米澤直人
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ブタPDI-P5の四次構造解析2018

    • Author(s)
      佐藤祐透、太田賢志、宮川美保、米澤直人、赤間邦子
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ウシ卵外被糖タンパク質ZP3/ZP4複合体の相互作用部位2018

    • Author(s)
      木村雄大、佐藤しのり、上田美冬、Kamila Dilimulati、米澤直人
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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