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分子イメージングとハイビジョン撮影の同時記録によるマウス受精モデルの再考

Research Project

Project/Area Number 19657066
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Developmental biology
Research InstitutionOchanomizu University

Principal Investigator

広橋 教貴  Ochanomizu University, 大学院・人間文化創成科学研究科, 講師 (90376997)

Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Keywords生殖医療 / 受精 / 先体反応 / トランスジェニックマウス / ハイビジョンカメラ撮影 / 体外受精 / 精子-卵融合 / 青色発光ダイオード
Research Abstract

ほ乳類の受精現象をリアルタイムで観察するため、顕微鏡および撮影装置を作製し、その顕微鏡システムを用いて精子先体反応のタイミングを明らかにした。微分干渉観察と蛍光観察を連続的に行えるようにするため、ハロゲン光源と水銀ランプ光源のそれぞれの光路にメカニカルシャッターを入れた。このシャッターを交互に作動させることで10msec以下の作動時間で光源の切り替えが行えるようになった。
動く精子の頭部の先端に発現する緑色蛍光蛋白質(GFP)の蛍光を捉えるため、超高感度カラーカメラを顕微鏡に搭載した。その結果、素早く動く精子を微分干渉観察により克明に撮影しながら、その時点での精子先体反応の状態(先体胞にGFPを発現したもの)を蛍光観察に切り替えて判断することができるようになった。これまでマウスの精子先体反応は卵の透明帯上で誘起されると考えられてきた。しかし、この新しいリアルタイム観察顕微鏡を用いて観察したところ、精子先体反応が既に完了している精子が透明帯へ結合し、それらの精子が卵細胞膜へ融合することがわかった。これはこれまでの定説を覆すものであり、関連する複数の知見もまた見直される必要があることを意味する。すなわち、これまで透明帯糖蛋白質が精子先体反応の誘起物質と考えられてきたが、それ以外に真の誘起物質が存在することが想像される。さらに、先体反応前の精子が透明体へ接着することが受精に必須プロセスと考えられてきたが、これも再考される必要がある。それに伴って、反応前の精子細胞膜に局在する受容体分子が透明帯接着に関与するべきであるという根拠が失われたことにより、先体胞内部に存在する分子も透明帯接着のプライマリー因子として考え直されるべきであろう。

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2008

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Hormone-induced cortical maturation ensures the slow block to polyspermy and does not couple with meiotic maturation in starfish2008

    • Author(s)
      Noritaka Hirohashi, Kaori Harada, Kazuyoshi Chiba
    • Journal Title

      Developmental Biology 318

      Pages: 194-202

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Egg and sperm recognition systems during fertilization2008

    • Author(s)
      Noritaka Hirohashi, Noriko Kamei, Hideo Kubo, Hitoshi Sawada, Midori Matsumoto, Motonori Hoshi
    • Journal Title

      Development Growth & Differentiation(invited review) 50

      Pages: 221-238

    • NAID

      10024400182

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Journal Article] The fine structure of sulfated polysaccharides assures a carbohydrate-based mechanism of species recognition in sea urchin fertilization.2008

    • Author(s)
      ANA-CRISTINA E. S. VILELA-SILVA, NORITAKA HIROHASHI AND PAULO A. S. MOURAO
    • Journal Title

      Int. J. Dev. Biol. (invited review) 52

      Pages: 551-559

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Journal Article] Involvement of mark and intracellular pH in the duration of the mi pause of starfish oocytes after spawning2008

    • Author(s)
      Kana Usui, Noritaka Hirohashi, Kazuyoshi Chiba
    • Journal Title

      Development Growth & Differentiation 50

      Pages: 357-364

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hormone-induced cortical maturation ensures the slow block to polyspermy and does not couple with meiotic maturation in starfish2008

    • Author(s)
      Noritaka Hirohashi, Kaori Harada and Kazuyoshi Chiba
    • Journal Title

      Developmental Biology (In press)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Egg and sperm recognition systems during fertilization2008

    • Author(s)
      Noritaka Hirohashi, Noriko Kamei, Hideo Kubo, Hitoshi Sawada, Midori Matsumoto and Motonori Hoshi
    • Journal Title

      Development Growth & Differentiation (In press)

    • NAID

      10024400182

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] The fine structure of sulfated polysaccharides assures a carbohydrate-based mechanism of species recognition in sea urchin fertilization.2008

    • Author(s)
      ANA-CRISTINA E. S. VILELA-SILVA, NORITAKA HIROHASHI AND PAULO A. S. MOURAO
    • Journal Title

      Int. J. Dev. Biol. (In press)

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  • [Journal Article] Involvement of mark and intracellular pH in the duration of the mi pause of starfish oocytes after spawning2008

    • Author(s)
      Kana Usui, Noritaka Hirohashi and Kazuyoshi Chiba
    • Journal Title

      Development Growth & Differentiation (In press)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] イトマキヒトデにおける卵母細胞の減数分裂のシグナル記憶について2008

    • Author(s)
      広橋教貴
    • Organizer
      日本動物学会本大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Regulation of the folic acid-induced chemotaxis and chemokinesis in Dictyostelium discoideum2008

    • Author(s)
      Noritaka Hirohashi
    • Organizer
      第60回日本細胞生物学会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Book] 人類遺伝学用語事典2008

    • Author(s)
      広橋教貴(共著)
    • Total Pages
      366
    • Publisher
      オーム社
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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