卵胞の選択死:顆粒層細胞にアポトーシスを誘導する新規細胞死受容体の同定と分子制御

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09460127
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 眞鍋 昇 京都大学, 農学研究科, 助教授 (80243070)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 福本 学 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (60156809)
• Keywords: 卵巣 / 卵胞 / 顆粒層細胞 / アポトーシス / 細胞死受容体 / ブタ / モノクロナール抗体 / プログラム細胞死

Research Abstract

哺乳類の卵巣には少数の卵母細胞を選抜して排卵させ、99%以上を卵胞閉鎖による選択的死滅に誘導する機構が存在し、この過程で顆粒層細胞が特徴的核濃縮像を呈しながら消失する。この分子機構の解明研究の一環として、顆粒層細胞にアポトーシスを誘導する分子機構、特に細胞表面に発現している受容体分子の制御機構の解明を進め、卵胞顆粒層細胞にのみ特異的に発現する細胞死受容体の発見とそのシグナル伝達系の解析を進めた。すなわち、卵胞を構成する内外卵胞膜細胞、顆粒層細胞、卵丘細胞、卵母細胞を顕微鏡下に精密の分離できるブタ卵巣を材料として用い、健常卵胞から調整した顆粒層細胞を抗原として感作し、顆粒層細胞にアポトーシスを誘起させことのできるlgMクラスモノクロナール抗体を作成した。この抗体が認識するのは、顆粒層細胞にのみ局在する膜結合性糖蛋白で、腫瘍壊死因子受容体スーパーファミリーに属する分子量55kDの新規な細胞死受容体である。蛍光抗体法およびウエスタンプロット法ではこの抗体は顆粒層細胞とのみ反応し、胸腺、肝、精巣など既知細胞死受容体のFasやTNF受容体が発現する器官を含めて他の器官では陽性反応を検出できなかった。さらに、初代培養顆粒層細胞の培地にこの抗体を添加して培養した場合、特異的にアポトーシスを誘導でき、このアポトーシスは培地中にカスパーゼ様プロテアーゼ阻害剤を添加した場合にその幾つかで阻害された。分子量、等電点、カスパーゼ様プロテアーゼ阻害剤に対する阻害スペクトルなどの生化学的特性、免疫化学的特性、組織化学的局在などがFasやTNF受容体ファミリーに類似するものの、既知の何れとも異なることから、卵胞顆粒層細胞にのみ局在する新規な細胞死受容体であることを証明できた。また同様にして、分子量42と55kDの2種の膜蛋白を認識するlgGクラスモノクロナール抗体を作成した。この抗体はlgM抗体によるアポトーシスを阻害することや抗原蛋白の解析から、Decoy受容体を認識するものと考えられ、卵胞の生死が特異的細胞死シグナル受容体のみならず、偽受容体による細胞死シグナルからの回避によっても制御されていることが新たに示唆された。

Research Products

• [Publications] Miki Sugimoto et al.: "Ultrastructural changes in granulosa cells in porcine antral follicles under going atresia indicate apoptotic cell death." Journal of Reproduction and Development. 44. 7-14 (1998)
• [Publications] Yoshihiro Kimura et al.: "Examination of granulosa cell glycoconjugates which change during follicular atresia in the pig ovary." Journal of Reproduction and Development. 44. 35-44 (1998)
• [Publications] Hajime Miyamoto et al.: "Assessment of the effect of dimethyl sulfoxide on the survival of cryopreserved mouse morulae by single step exposure and rapid freezing." Theriogenology. 49. 171-172 (1998)
• [Publications] Maki Morita et al.: "Cell proliferation and morphology in oviductal epithelium of cycling mice." Biology of Reproduction. 56. 85-86 (1998)
• [Publications] Noboru Manabe et al.: "Selection of oocytes in mammalian ovaries." Tissue Culture Engineering. 25. 4-8 (1998)
• [Publications] Noboru Manabe et al.: "Endocrine-disrupting environmental contaminants in animal products." Clinocal Endocrinology. 46. 555-562 (1998)
• [Publications] Noboru Manabe et al.: "Reproductive Biology Update; Regulatory mechanisms of granulosa cell apoptosis in porcine ovarian follicle atresia." Nakanishi Pub.Co., Kyoto, Japan, 498 (1998)
• [Publications] Noboru Manabe et al.: "Apoptosis: Its Roles and Mechanism; Role of granulosa cell apoptosis in ovarian follicle atresia." Business Center for Academic Societies, Tokyo, Japan, 228 (1998)