Studies on the mechanisms of ascidian fertilization
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20K06621
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 44010:Cell biology-related
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| Research Institution | Kinjo Gakuin University |
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Principal Investigator |
澤田 均 金城学院大学, 生活環境学部, 教授 (60158946)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齋藤 貴子 静岡大学, 農学部, 助教 (10778038)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 受精 / ホヤ / 自家不和合性 / 自家不稔 / ライシン / 精子 |
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| Outline of Research at the Start |
精子と卵の相互作用で開始される受精現象は、種認識や同種異個体細胞認識（雌雄同体生物の場合）など、様々なプロセスで巧妙に制御されることにより、単精受精を可能にしている。しかし、その受精の分子メカニズに関しては未だに不明な点が多い。本研究では、配偶子調製と受精実験の容易な海産無脊椎動物ホヤ（脊索動物）を用いて、受精機構の解明を目指す。特に、卵黄膜に精子通過孔を開ける卵黄膜ライシンに関する研究と、雌雄同体のホヤが自家受精を防ぐ自家不和合性機構の研究に焦点を絞る。この2点の研究を通して、ホヤの受精機構に関する理解を深め、哺乳類を含む新口動物全体における受精の共通原理の解明を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）卵黄膜ライシンについて：カタユウレイボヤを用いて、精子表面タンパク質のプロテオーム解析を行い、thrombospondin type-1-repeatをもつアスタシン様金属プロテアーゼ（tast）が精子細胞膜に多く存在することを明らかにしている。またこの酵素が卵黄膜CiVC57を分解することで、精子の卵黄膜通過に関与することを報告している。今回、マボヤでも同様の現象が見られるかを検討した。その結果、GM6001やTAPI-1等の金属プロテアーゼ阻害剤はマボヤの受精を強く阻害するが、TAPI-2等のP2'部位に芳香環をもたない阻害剤の受精阻害効果は弱いことが判明した。この阻害スペクトルはカタユウレイボヤでも同様であることが示された。マボヤ精巣で発現している7個のtast遺伝子モデルを同定し、そのうち4個はN末端付近に膜貫通ドメインを有することが示唆された。これらの遺伝子産物が受精に関与するかを検討する目的でペプチド抗体を作製したが、受精を阻害する中和抗体は得られなかった。一方、精子ユビキチン-プロテアソーム系の受精への関与についてマボヤを用いて解析したところ、複数の脱ユビキチン化酵素阻害剤（特にPR619）は強く受精を阻害することが判明し、受精における細胞外での脱ユビキチン化反応の重要性が示唆された。（２）自家不和合性に関して：カタユウレイボヤの自家不和合性に精子s-Themisと卵黄膜v-Themisタンパク質が重要な機能を果たすことを遺伝学的に報告しているが、精子表面にs-Themisタンパク質が存在するという生化学的証拠は得られていなかった。今回、電気泳動法の改良と詳細なLC/MSの解析によりs-Themisタンパク質が精子に確かに存在するという確証を得た。今後はs/v-Themis間のアレル特異的な相互作用に関して立体構造解析をもとに解析することが課題である。
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Report
(4 results)
Research Products
(13 results)
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[Journal Article] A dynein-associated photoreceptor protein prevents ciliary acclimation to blue light2021
Author(s)
Kutomi O, Yamamoto R, Hirose K, Mizuno K, Nakagiri Y, , , , , , , Shibata D, Shibata M, Shiba K, Kita M, Kigoshi H, Tanaka Y, Yamasaki Y, Asahina Y, Song C, Nomura M, Nomura M, Nakajima A, Nakachi M, Yamada L, Nakazawa S, Sawada H, Murata K, Mitsuoka K, Ishikawa T, Wakabayashi K, Kon T, Inaba K
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Journal Title
Science Advances
Volume: 7
Issue: 9
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Phylogenetic comparisons reveal mosaic histories of larval and adult shell matrix protein deployment in pteriomorph bivalves2020
Author(s)
Ran Zhao, Takeshi Takeuchi, Ryo Koyanagi, Alejandro Villar-Briones, Lixy Yamada, Hitoshi Sawada, Akito Ishikawa, Shunsuke Iwanaga, Kiyohito Nagai, Yuqi Che, Noriyuki Satoh, Kazuyoshi Endo
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 10(1)
Issue: 1
Pages: 22140-22140
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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