両生類の受精における卵付活と多精防止の分子機構の解明

• Project Area: Elucidation of Common Mechanisms for Allogeneic Authentication in Animals and Plants
• Project/Area Number: 24112712
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 岩尾 康宏 山口大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10144916)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2013: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000); Fiscal Year 2012: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
• Keywords: 発生・分化 / 蛋白質 / 生理活性 / 酵素 / 細胞・組織 / 受精

Research Abstract

「カエル卵での電位感受性型の卵付活分子の解明」および「イモリ精子ファクターによる新規の卵付活シグナル経路の解明」の研究計画のうち、とくに卵付活分子：精子ファクター（クエン酸合成酵素）と精子MMP-2の両生類での分布と機能に関して解析を詳細におこなった。また、「生理的多精受精卵における多精防止：卵核による精子核の識別機構の解明」のイモリなどの生理的多精では、卵核は複数の精子核から１つの精核のみを選択して接合する。この接合の分子機構は雌雄ゲノムの融合に必須であるが単精の動物でも未解明である。イモリ卵細胞細胞質中での前核の移動と接合の過程をDNA結合蛍光色素などを用いてリアルタイムで観察できる実験系を構築することを試みた。これまでに単離細胞質でのCa波の進行を明瞭に捕らえることに成功しているので、核移動に関与すると考えられる細胞骨格GFP融合タンパク質mRNAを細胞質で発現させて機能を解析した。融合タンパク質の発現を確認後、単離した細胞質を用いて前核の行動を蛍光顕微鏡およびイメージング装置で詳細に観察・検討した。また、受精時から接合核形成における生きた卵細胞でのイオン濃度・膜電位変化と微小管形成との関連を詳しく調べる。精子ファクターのクエン酸合成酵素は微小管と結合するため、この酵素やS-G2-M期でおこる機能タンパク質のユビキチン化と分解を調べた。

Current Status of Research Progress

Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Egg activation in physiologically polyspermic newt eggs: involvement of IP3 receptor, PLC and microtubules in Ca2+ wave induction (2014)
  • Author(s): Tomoyo Ueno, Takehiro Ohgami, Yuichirou Harada, Shuichi Ueno, Yasuhiro Iwao
  • Journal Title: Ｉｎｔ. Ｊ. Ｄｅｖ. Ｂｉｏｌ. Volume: 印刷中
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Egg activation in physiological polyspermy (2012)
  • Author(s): Yasuhiro Iwao
  • Journal Title: Reproduction Volume: 114 (1) Issue: 1 Pages: 11-22
  • DOI: 10.1530/rep-12-0104
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ATP quantification in Xenopus laevis oocyte/egg during maturation and fertilization: for further ATP imaging (2012)
  • Author(s): Takashi Ijiri
  • Organizer: 第３５回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場 （福岡市）
  • Year and Date: 2012-12-13
• [Presentation] Egg activation in physiological polyspermy (2012)
  • Author(s): Yasuhiro Iwao
  • Organizer: International Symposium on the Mechanisms of Sexual Reproduction in Animals and Plants
  • Place of Presentation: ホテル名古屋ガーデンパレス （名古屋市）
  • Year and Date: 2012-11-16
  • Invited
• [Presentation] The role of sperm matrix metalloproteinase (MMP) in Xenopus fertilization. (2012)
  • Author(s): Ayumi Shiroshita
  • Organizer: International Symposium on the Mechanisms of Sexual Reproduction in Animals and Plants
  • Place of Presentation: ホテル名古屋ガーデンパレス （名古屋市）
  • Year and Date: 2012-11-15
• [Presentation] Role of sperm proteasomes in fertilization of the frog, Xenopus laevis. (2012)
  • Author(s): Hideo Kubo
  • Organizer: International Symposium on the Mechanisms of Sexual Reproduction in Animals and Plants
  • Place of Presentation: ホテル名古屋ガーデンパレス （名古屋市）
  • Year and Date: 2012-11-15
• [Presentation] ATP quantification in Xenopus laevis oocyte/egg during maturation and fertilization: for further ATP imaging (2012)
  • Author(s): Takashi Ijiri
  • Organizer: International Symposium on the Mechanisms of Sexual Reproduction in Animals and Plants
  • Place of Presentation: ホテル名古屋ガーデンパレス （名古屋市）
  • Year and Date: 2012-11-14
• [Presentation] マトリクスメタロプロテアーゼによる電位感受的なツメガエル受精 (2012)
  • Author(s): 城下歩美
  • Organizer: 日本動物学会第８３回大会
  • Place of Presentation: 大阪大学豊中キャンパス（豊中市）
  • Year and Date: 2012-09-15
• [Presentation] ツメガエル受精における精子プロテアソームの機能 (2012)
  • Author(s): 岩尾康宏
  • Organizer: 日本動物学会第８３回大会
  • Place of Presentation: 大阪大学豊中キャンパス （豊中市）
  • Year and Date: 2012-09-15
• [Presentation] マウス卵の受精におけるクエン酸合成酵素による卵活性化の可能性 (2012)
  • Author(s): 原田裕一郎
  • Organizer: 日本動物学会第８３回大会
  • Place of Presentation: 大阪大学豊中キャンパス （豊中市）
  • Year and Date: 2012-09-15
• [Presentation] 生理的多精受精における卵付活のしくみ (2012)
  • Author(s): 岩尾康宏
  • Organizer: 第５回生殖若手の会
  • Place of Presentation: 東京大学附属臨海実験所 （三浦市）
  • Year and Date: 2012-07-27
• [Presentation] マトリクスメタロプロテアーゼによる電位感受的なツメガエル受精 (2012)
  • Author(s): 城下歩美
  • Organizer: 第５回生殖若手の会
  • Place of Presentation: 東京大学附属臨海実験所 （三浦市）
  • Year and Date: 2012-07-27
• [Presentation] 両生類の受精における卵付活と多精防止の分子機構の解明 (2012)
  • Author(s): 岩尾康宏
  • Organizer: 第５回動植物アロ認証領域会議
  • Place of Presentation: 下田東急ホテル （下田市）
  • Year and Date: 2012-06-13
  • Invited
• [Presentation] ツメガエル精子マトリクスメタロプロテアーゼ-2（MMP-2）の電位感受性受精における役割 (2012)
  • Author(s): 岩尾康宏
  • Organizer: 第５回動植物アロ認証領域会議
  • Place of Presentation: 下田東急ホテル （下田市）
  • Year and Date: 2012-06-12
• [Presentation] ツメガエル精子マトリクスメタロプロテアーゼ－２（ＭＭＰ－２）の電気的多精防止における機能 (2012)
  • Author(s): 城下歩美
  • Organizer: 日本動物学会中国四国支部第６４回大会
  • Place of Presentation: 島根大学 （松江市）
  • Year and Date: 2012-05-12
• [Presentation] アフリカツメガエルの電位感受的な受精のしくみ
  • Author(s): 城下歩美，志賀圭子，上野智代，佐藤賢一，岩尾康宏
  • Organizer: 中国四国地区生物系三学会合同大会（徳島大会）
  • Place of Presentation: 徳島大学（徳島県徳島市）
• [Presentation] 両生類の受精における卵付活と多精防止の分子機構の解明
  • Author(s): 岩尾康宏
  • Organizer: 動植物アロ認証第７回領域会議
  • Place of Presentation: くにびきメッセ（島根県松江市）
  • Invited
• [Presentation] ツメガエル精子マトリックスメタロプロテアーゼによる卵内Ca2+濃度上昇の仕組み
  • Author(s): 﨑家真穂， 志賀圭子，城下歩美，岩尾康宏
  • Organizer: 動植物アロ認証第７回領域会議
  • Place of Presentation: くにびきメッセ（島根県松江市）
• [Presentation] イモリ受精時の卵内微小管の役割について
  • Author(s): 大神健博，上野智代，岩尾康宏
  • Organizer: 動植物アロ認証第７回領域会議
  • Place of Presentation: くにびきメッセ（島根県松江市）
• [Presentation] 脊椎動物の受精の進化について
  • Author(s): 岩尾康宏
  • Organizer: 第1 回アロ認証若手の会
  • Place of Presentation: 島根大学・隠岐臨海実験所（島根県隠岐の島町）
• [Presentation] ツメガエル精子による卵内C a 2 +濃度上昇について
  • Author(s): 﨑家 真穂
  • Organizer: 第1 回アロ認証若手の会
  • Place of Presentation: 島根大学・隠岐臨海実験所（島根県隠岐の島町）
• [Presentation] イモリ受精時の卵内微小管の役割について
  • Author(s): 大神健博
  • Organizer: 第1 回アロ認証若手の会
  • Place of Presentation: 島根大学・隠岐臨海実験所（島根県隠岐の島町）
• [Presentation] 脊椎動物における受精様式と卵付活システムの多様性と進化
  • Author(s): 岩尾康宏
  • Organizer: 日本動物学会第84回大会シンポジウム「受精機能と生殖戦略の進化 ～ 藻類から脊椎動物まで」
  • Place of Presentation: 岡山大学（岡山県岡山市）
• [Presentation] ツメガエルの卵成熟過程における受精と卵付活能の獲得
  • Author(s): 崎家真穂，城下歩美，上野智代，佐藤賢一，岩尾康宏
  • Organizer: 日本動物学会第84回大会
  • Place of Presentation: 岡山大学（岡山県岡山市）
• [Presentation] イモリ卵でのCa イオン濃度上昇と接合核形成のしくみ
  • Author(s): 大神健博，上野智代，岩尾康宏
  • Organizer: 日本動物学会第84回大会
  • Place of Presentation: 岡山大学（岡山県岡山市）
• [Presentation] 両生類の受精における多精防止のしくみ
  • Author(s): 岩尾康宏
  • Organizer: 動植物アロ認証第８回領域会議
  • Place of Presentation: 名古屋大学（愛知県名古屋市）
• [Presentation] ツメガエル受精における膜接着・融合と卵内Ca2+上昇のしくみ
  • Author(s): 﨑家 真穂，志賀 圭子，城下 歩美，岩尾 康宏
  • Organizer: 動植物アロ認証第８回領域会議
  • Place of Presentation: 名古屋大学（愛知県名古屋市）
• [Presentation] イモリ卵でのCa2+イオン濃度上昇と接合核形成のしくみ
  • Author(s): 大神 健博，上野 智代，岩尾 康宏
  • Organizer: 動植物アロ認証第８回領域会議
  • Place of Presentation: 名古屋大学（愛知県名古屋市）
• [Book] 動植物の受精学 （澤田均、編、第13章両生類の受精） (2014)
  • Author(s): 岩尾康宏・佐藤賢一
  • Total Pages: 332
  • Publisher: 化学同仁
• [Book] Sexual Reproduction in Animals and Plants (Egg activation in polyspermy: its molecular mechanisms and evolution in vertebrates) (2013)
  • Author(s): Ｙａｓｕｈｉｒｏ Ｉｗａｏ
  • Total Pages: 480
  • Publisher: Springer Open
• [Remarks] 山口大学発生生物学研究室
  • URL: http://ds.cc.yamaguchi-u.ac.jp/~suenoscb/index.html
• [Remarks] 山口大学理学部発生生物学研究室
  • URL: http://ds.cc.yamaguchi-u.ac.jp/~suenoscb/index.html