温度センサー・タンパク質の同定と解析-鶏精子の可逆的不動化現象をモデルとして-

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11460130
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: 芦沢 幸二 宮崎大学, 農学部, 助教授 (60128353)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 續木 靖浩 宮崎大学, 農学部, 助手 (00236928)
• Keywords: 精子 / 鞭毛運動 / 先体反応 / 運動調節 / リン酸化 / 脱リン酸化 / 細胞内情報伝達

Research Abstract

鶏精子の温度による可逆的な不動化現象並びに先体反応は、様々な細胞内の情報伝達機構を経由して、最終的にはそれぞれ異なるタンパク質のリン酸化-脱リン酸化によって制御されていると考えられる。しかし、どのタイプの脱リン酸化酵素(PP)がこれらの反応系に関与しているかについては、これまで全く明らかにされていない。そこで本実験では、この点を明らかにするために行った。
鶏の卵黄膜内層ホモジネイト液中で精子のインキュベーションを行った(40℃,30分)。その際、溶液中にカリクリンA並びにオカダ酸(PP1及びPP2Aの阻害剤)、あるいはfenvalerateとdeltamethrin(PP2Bの阻害剤)を添加した。精子の先体反応誘起率は、FITC標識PNAで処理後、蛍光顕微鏡で観察することによって算出した。また、精子の運動性の測定は保温装置を取り付けた位相差顕微鏡を用いてビデオテープに録画することによって40℃で行った。その結果、40℃で不動化を起こしている精子にカリクリンAを添加すると運動が回復し、先体反応は若干誘起された。先体反応の誘起は、同濃度のオカダ酸でも認められた。一方、PP2B阻害剤であるfenvalerateやdeltamethrinを加えると、運動促進効果は全く観察されないが、先体反応誘起率は有意に増加した。しかし、いずれの場合も先体反応の誘起には、溶液中に卵黄膜内層の存在が不可欠であった。
以上の結果から、鶏精子の先体反応誘起と運動発現に関わる細胞内の情報伝達機構は異なっており、前者にはPP1/PP2Aに加えてPP2B、後者にはPP1のみによる脱リン酸化が関与していると推察された。また、卵黄膜内層は精子の運動発現には必要ないものの、先体反応を引き起こすには不可欠なものと考えられた。

Research Products

• [Publications] Ashizawa et al.: "The possible role of protein-carboxyl methylation in the regulation of flagellar movement of fowl spermatozoa."Animal Reproduction Science. 58. 137-146 (2000)
• [Publications] Ashizawa et al.: "Avian sperm motility : environmental and intracellular regulation."Avian and Poultry Biology Reviews. 11. 161-172 (2000)