ホヤ配偶子におけるアロ認識の分子機構

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02454021
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 星 元紀 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (20012411)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 千葉 和義 東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (70222130) ; 松本 緑 東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (00211574)
• Keywords: ホヤ / 自家不稔性 / アロ認識 / 精子・卵相互作用 / 多型 / cDNAライブラリ- / rDNA / 濾胞細胞

Research Abstract

ホヤにおける自家不稔性は、アロ認識にもとづく配偶子間相互作用、特にイ)精子が卵黄膜に結合してからロ)先体反応の誘起を経てハ)卵黄膜を貫通するまでの過程、の修飾・変調と考えることができる。本研究では、アロ認識の結果これらの過程が修飾・変調される機構を明らかにすることを目標として、優れた材料と考えられるカタユウレイボヤ、ユウレイボヤおよびマボヤを用い、(1)アロ認識の分子機構と(2)イ)〜ハ)の分子機構とを解析することにした。本年度に得た主な知見は、以下の通りである。
1)マボヤでは、卵巣より得た一次卵母細胞を海水中で培養すると、先ずテスト細胞が分離し、ついで卵核胞が崩壊するが、受精能はない。さらに培養を続けると、自家、他家の区別無く受精可能となり、やがてさらに数時間たつと初めて自家不稔性となる。
2)培養開始前に濾胞細胞を除いておくと、自家不稔性にならない。
3)カタユウレイボヤでは、これらの変化は遥かに早く起り、培養開始後3時間の内に自家不稔性が完成する。
4)ユウレイボヤ類では、精子一卵黄膜結合、先体反応ともにアロ認識による修飾を受けているが、マボヤでは後者のみが修飾されるらしい。
5)アロ認識との係わりで、ホヤにおける多型現象を解析し、rDNAがその良い分子マ-カ-であることをすでに見出していたので、ユウレイボヤのcDNAライブラリ-を作り、マウスのrDNAをプロ-ブとしてユウレイボヤのrDNAを釣り出し、その部分塩基配列を計1,063塩基対決定した。
6)カタユウレイボヤ精子の卵黄膜貫通には、精子のキモトリプシン様プロテア-ゼの活性が関与している。

Research Products

• [Publications] 星 元紀: "ChymotrypsinーLike Enzymes Are Involved in Sperm Penetration Through the Vitelline Coat of Ciona intestinalis Egg" Molecular Reproduction and Development. 26. 319-323 (1990)
• [Publications] 星 元紀: "Advances in Invertebrate Reproduction 5" Elsevier Science Publishers, 583 (1990)