マウス卵を用いたCa^<2+>流入機構の細胞生物学的研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12680706
• Research Institution: Okazaki National Research Institutes
• Principal Investigator: 毛利 達磨 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助手 (60290912)
• Keywords: Ca^<2+>オシレーション / Ca^<2+>流入 / Mn^<2+>蛍光消退法 / 細胞内Ca^<2+>蛍光測定法 / ハムスター精子抽出物(SE;sperm extract) / イノシトール三リン酸(InsP_3) / 容量性Ca^<2+>流入 / ERポンプ阻害剤タプシガージン(Tg)

Research Abstract

本研究では、マウス卵を用い、Ca^<2+>オシレーションとその機構の一端を担っているCa^<2+>流入が、どの様な性質か、細胞内Ca^<2+>蛍光測定法、Mn^<2+>蛍光消退法(Mn^<2+>によるCa^<2+>感受性色素Fura-2の蛍光消退)を用い、1.-4.の方法により、以下(1)-(4)のことが明らかになった。
1.細胞内Ca^<2+>変化と同時に、Mn^<2+>蛍光消退法により、ハムスター精子抽出物(SE;sperm extract)注入によるCa^<2+>オシレーション時のCa^<2+>流入を測定した。(1)静止時にも定常的なCa^<2+>流入が存在するが、Ca^<2+>オシレーション時には定常的なCa^<2+>流入はさらに促進される。それは最初の大きなCa^<2+>増加に伴って起こる。数値的シュミレーションによる細胞内Ca^<2+>及びMn^<2+>の変化を実際のCa^<2+>オシレーションと比較検討したところ、細胞内に流入したMn^<2+>もCa^<2+>ストアーに取込まれ、さらにCa^<2+>遊離と同様に、遊離されることが、わかった。この持続的なCa^<2+>流入はCa^<2+>オシレーションを継続させていくことを強く示唆した。
2.イノシトール三リン酸受容体(InsP_3R)に対するモノクローナル抗体18A10(mAb)を前注入し、Ca^<2+>遊離機構を抑制した状態で、SEを注入したところ、(2)SEそのものによるCa^<2+>流入は認められなかった。
3.ERポンプ阻害剤タプシガージン(Tg)を付加後、イノシトール三リン酸(InsP_3)をくり返し電流注入し、Ca^<2+>ストアのCa^<2+>を枯渇させたところ、Mn^<2+>添加後、著しい蛍光消退の変化を認めたことから、(3)マウス卵にも明確な容量性Ca^<2+>流入が存在することがわかった。
4.SEや高濃度InsP_3の注入時には顕著なCa^<2+>流入が認められることから、(4)最初の大きなCa^<2+>増加時に、容量性Ca^<2+>流入が誘起されると考えられる。

Research Products

• [Publications] Tatsuma Mohri: "Ca^<2+>/Mn^<2+> dynamics during Ca^<2+> oscillations in mouse eggs injected with sperm extract."Mol Biol Cell. Suppl 11. 407a (2000)
• [Publications] Tatsuma Mohri: "Analysis of Mn^<2+>/Ca^<2+> influx and release during Ca^<2+> oscillations in mouse eggs injected with sperm extract"Cell Calcium. (In press). (2001)