2013 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Elucidation of Common Mechanisms for Allogeneic Authentication in Animals and Plants |
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| Project/Area Number |
21112006
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| Research Institution | National Research Institute for Child Health and Development |
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Principal Investigator |
宮戸 健二 独立行政法人国立成育医療研究センター, 生殖・細胞医療研究部, 室長 (60324844)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 直和 福島県立医科大学, 医学部, 准教授 (50379096)
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| Project Period (FY) |
2009-07-23 – 2014-03-31
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| Keywords | 配偶子融合 / 膜融合 / CD9 / IZUMO1 / エキソソーム / ホスファチジルエタノールアミン / コレステロール / 膜反転 |
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| Research Abstract |
受精は、新しい生命の起源となる１個の細胞を作るために、すべての生物が取り入れているメカニズムである。しかしながら、ヒトを含めた生物全般において、その中核となる原理原則は不明である。その中で、雌雄の生殖細胞による相互認識機構（アロ認証）は、雌雄同体の植物や海産動物において、同種異個体間での配偶子融合を促進し、自家和合を排除する仕組みである。当然のことながら、哺乳類は雌雄異体であるため、アロの関係にある個体由来の配偶子間相互作用に続いて、配偶子融合が起こると考えられる。本研究では、雌雄同体である植物と、雌雄異体である哺乳類の配偶子融合機構の研究を組み合わせることで、配偶子融合に関わる分子認証の仕組みの解明に取り組んだ。前年度から引き続いて行った本年度の研究から、卵側融合因子である膜タンパク質CD9が融合前の卵細胞膜の反転に中心的な役割を果たしており、卵細胞膜が反転した結果として通常は細胞膜の裏打ちに存在するホスファチジルエタノールアミン（PE）の特定の分子種がCD9によって卵細胞膜から遊離し、卵由来エキソソームとなり、精子頭部に特異的に取り込まれ、一連のメカニズムの結果として精子と卵の膜融合が誘導されることが推測された。このメカニズムを証明するため、通常は精子と融合しないCD9欠損卵を用いて、市販されたPEによる膜融合促進能を検討したところ、コレステロールを添加することにより、タンパク質成分がなくても、PEとコレステロールの混合液のみで膜融合促進活性があることを明らかにした。一方、IZUMO1についても結晶構造解析が進み、機能ドメインが明らかになった。加えて、体内受精に関わる因子として、雄副生殖器官で作られる精漿成分の１つであるSVS2の解析を行った結果、子宮内には殺精子作用がある物質が存在すること、更に、SVS2が殺精子因子から精子を保護していることを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Seminal vesicle protein SVS2 is required for sperm survival in the uterus2014
Author(s)
Kawano N, Araki N, Yoshida K, Hibino T, Ohnami N, Makino M, Kanai S, Hasuwa H, Yoshida M, Miyado K, Umezawa A
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Journal Title
Proc Natl Acad Sci U S A
Volume: 111(11)
Pages: 4145-4150
DOI
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[Journal Article] Age-associated telomere shortening in mouse oocytes2013
Author(s)
Yamada-Fukunaga T, Yamada M, Hamatani T, Chikazawa N, Ogawa S, Akutsu H, Miura T, Miyado K, Tarin JJ, Kuji N, Umezawa A, Yoshimura Y
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Journal Title
Reprod Biol Endocrinol
Volume: 11
Pages: 108
DOI
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[Journal Article] β-catenin functions pleiotropically in differentiation and tumorigenesis in mouse embryo-derived stem cells2013
Author(s)
Okumura N, Akutsu H, Sugawara T, Miura T, Takezawa Y, Hosoda A, Yoshida K, Ichida JK, Yamada M, Hamatani T, Kuji N, Miyado K, Yoshimura Y, Umezawa A
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Journal Title
PLoS One
Volume: 8(5)
Pages: e63265
DOI
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