1999 Fiscal Year Annual Research Report
雄性配偶子の異種細胞間相互作用による機能制御の分子機構
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11235201
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (B)
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
馬場 忠 筑波大学, 応用生物化学系, 教授 (40165056)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柏原 真一 筑波大学, 応用生物化学系, 助手 (00254318)
高橋 智 筑波大学, 基礎医学系, 講師 (50271896)
岡村 直道 筑波大学, 医療技術短期大学部, 教授 (30134224)
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| Keywords | 雄性配偶子 / 細胞間相互作用 / 精子 / 精子成熟 / 受精 / セルトリ細胞 / 輸卵管 / 精子形成 |
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| Research Abstract |
精巣での精子形成,精巣上体通過による精子成熟,精子の雌性生殖器移動,および受精での諸過程における雄性配偶子と異種細胞間相互作用を解析して,以下の研究成果を得ることができた。
1)精細胞は精巣精細管中で支持細胞であるセルトリ細胞と相互作用しながら増殖・分化しており,その支持細胞での遺伝子発現は精細胞分化形成周期に同調している。精巣における精細胞とセルトリ細胞の相互作用を転写因子レベルで明らかにするために,セルトリ細胞で発現しているGATA-1をひとつのモデルとして,セルトリ細胞特異的な発現制御領域をトランスジェニックマスウを用いて解析した。その結果,血球特異的なエンハンサー近傍にセルトリ細胞特異的なエンハンサー領域を同定することができた。また,その領域にはセルトリ細胞でGATA-1と同じ発現周期をもつアンドロゲン結合タンパク質の遺伝子発現制御領域と相同性のある配列が見いだされた。
2)精子成熟は精巣上体や雌性生殖器上皮細胞によって制御されており,上皮細胞からの分泌タンパク質が精子表層の抗原性や細胞膜脂質組成の変化などを介して精子に運動能や受精能を付与している。精子成熟の分子機構を明らかにすることを目的として,コレステロール結合タンパク質とαマンノシダーゼについて解析した。コレステロール結合タンパク質が精巣上体だけでなく輸卵管上皮細胞でも分泌されており,精子膜上のコレステロール再構成によって2段階の精子受精能獲得に関与していることが明確となった。
3)精子アクロソーム反応や精子透明帯通過,および精子と卵の結合の際に制御される精子機能の動的変化を明らかにする目的で研究を行い,これらの諸過程で機能すると考えられるセリンプロテアーゼを同定することができた。このプロテアーゼは,ADAM2や3,さらにヒアルロニダーゼをはじめとするGPIアンカータンパク質と同様に,精子細胞膜マイクロドメインに多量に含まれていることが明らかとなった。また,アクロシン欠損マウス精子の解析から,このセリンプロテアーゼはアクロシンによって部分的に活性化を受けることも明確となった。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] T.Nakanishi: "Real-time observation of acrosomal dispersal from mouse spperm using GFP as a marker protein"FEBS Lett. 449. 277-283 (1999)
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[Publications] K.Yamagata: "Difference of acrosomal serine protease system between mouse and other rodent sperm"Dev:Genet.. 25. 115-122 (1999)
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[Publications] K.Ohmura: "A homologue of pancreatic trypsin is loculized in the acrosome of mammalian sperm,and is released dming acrosome reaction"J.Biol.Chem.. 274. 29426-29432 (1999)
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[Publications] N.Okamura: "Aporcine homolog of the major secretory protein of human epididy mis,HEI,spenifically binds chakesterol"Biochim.Biophys.Acta. 1438. 377-387 (1999)
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[Publications] Y.Z.Jin: "Puritication and properties of major α-D-mannosidase in the lmminal tlaid of porcine epididynis"Biochim.Biophys.Acta. 1432. 382-392 (1999)
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[Publications] S.Nishimura: "A GATA box in the GATA-1 gene hematopoitic enhancer is a critical element in the network of GATA factors"Mol.Cell.Biol.. 20. 713-723 (2000)
