哺乳類の卵および胚の成熟分化過程の研究:単一卵の定量的解析

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01640503
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 加藤 尚彦 東京大学, 医学部(医), 助教授 (80010023)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 堤 治 東京大学, 医学部, 助手 (60134574)
• Keywords: 未受構卵 / 卵胞卵 / 初期胚 / 卵胚培養 / エネルギ-代謝 / デオキシグルコ-ス / 性ホルモン / ヘクソキナ-ゼ

Research Abstract

マウスとラットの単一卵と単一初期胚を培養し、独自に開発した超微量分析法を用いて、卵胞卵から胞胚までのエネルギ-代謝関連酵素活性の測定と、内在性のglucoseとglucose 6-phospahte(G6P)の濃度測定および、2-deoxyglucose(DG)の取り込みと2-deoxyglucose-6-phosphate(DG6P)生成能の分析を行った。その結果、1)卵胞卵が排卵されて受精するまで、未受精卵ではエネルギ-代謝関連酵素群のうち解糖系酸素(malate dehydrogense)とTCAサイクルの酵素(malate dehydrogense)の活性は著しく増加するが、五単糖シャント系酵素(G6P,6-phosphogluconate dehydrogenase)の活性は、本来の高い値から急激に減少した。2)ヒトの未受精卵でも、解糖系酵素の活性は低かった。3)単一卵のglucose濃度は、卵胞卵から受精直前の未受精卵まで1/10に減少し、受精を契機として跳躍的に6倍に、また胞胚まで受精1細胞卵の4.5倍に指数関数的に増加した。4)G6P濃度はglucose濃度の1/10以下であり、卵細卵から胞胚まで連続的にほぼ3倍まで指数関数的に増加した。5)未受精卵自身はDGを取り込むことが出来ず、卵丘細胞に囲まれた卵(卵丘細胞卵複合体)にDGを取り込ませると、卵丘細胞が取り込んだDGを、卵細胞が卵丘細胞とのgap junctionを通じて取り込む。6)受精を契機として、卵の細胞膜にglucose carrier(またはtransporter)が発現し、胚の成熱と共に取り込み活性は急激に増加する。7)桑実胚にはfast trappig pool(急速にDGを取り込むが、そのDGは代謝されない)とmetabolic pool(ゆっくりDGを取り込み代謝する)の2つのglucoseの取り込みpoolがある、などの事実が明らかになった。

Research Products

• [Publications] Osamu Tsutusumi: "Studies of hexokinase acticity in human and mouse oocyte" American Jouranl of Obstetrics and Gynecology. (1990)
• [Publications] Yoshiya L.Murashima: "γ-Aminobutyric acid system in developing and degenerating mouse retinas" Journal of Neurochemistry. (1990)
• [Publications] Akira Akabayashi: "One-step and two-step fluorometric assay methods for general aminotransferases using glutamate dehydrogenase" Analytical Biochemistry. 182. 129-135 (1989)
• [Publications] Akira Akabayashi: "An enzymatic microassay method for deoxyglucose and deoxyaglucose 6-phosphate" Biomedical Research. 10. 173-177 (1989)
• [Publications] Yoshiki Hotta: "Ornithine aminotransferease distribution in ocular tissues and retinas from cat and mouse" Investigative Ophthalmology and Visual Science. 30. 1173-1177 (1989)
• [Publications] Takahiko Kato: "Choline acetyltransferase activities in single spinal motor neurons from patients with amyotrophic lateral sclerosis" Journal of Neurochemistry. 52. 636-640 (1989)
• [Publications] Masahiko Mizuno: "Role of prostaglan dins in egg implantation In Advances in gyne cological enolecrinology" Parthenon Publishing Group, 7(433 439) (1989)
• [Publications] 加藤尚彦: "単一ニュ-ロシンの生化学 神経生化学:上" 共立出版, 12(442 459) (1990)