2002 Fiscal Year Annual Research Report

棘皮動物卵を用いた受精の神経生物学的解析

Research Project

Project/Area Number	13874117
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	岡良隆東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (70143360)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	東郷建東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (40334247)
Keywords	受精 / イオンチャネル / 情報伝達系 / 分子生理学 / カルシウム / イメージング / 海産無脊椎動物 / 開口放出
Research Abstract	卵・精子の活性化等については従来主に生理化学的な手法で研究されており、活性化に必要な細胞内情報伝達系をイオンチャネルがトリガーすることが示唆されてきた。すなわち、このような非神経細胞においてもイオンチャネルが細胞外の環境変化に対するセンサーとして働き、細胞内の情報伝達系を活性化しているのである。我々はそのメカニズムをより直接的に探るため、従来この分野ではあまり用いられてこなかった電気生理学や分子生物学の手法を用いた研究を計画した。ウニ卵は大型球形のため微小電極を用いた細胞内記録,2電極膜電位固定,パッチクランプなど各種電気生理学的手法を適用しやすい。この利点を活かして,本年度はまず、受精電位の記録とその生成に関与するイオンチャネルメカニズムの解析を行った。その結果、卵の膜は第1相として精子と卵の結合に伴う急激な脱分極、第2相として数10秒間にわたる脱分極とそれに引き続く再分極、第3相として10分以上続く過分極の3相よりなることがわかった。また、トリプシンにより人工的に受精電位に類似の膜電位変化を起こさせうることも発見し、今後の解析が容易になることが期待できる。次に,Ca^<2+>濃度上昇の経路及び時空問パターンをイオンチャネルの活動及び開口放出の進行(受精膜形成)と同時記録して解析する基礎として、まず正常の受精時におけるCa^<2+>濃度上昇の時間経過を解析し、特徴的なパターンの記録を得ることができた。開口放出という現象は現代の神経生物学・細胞生物学では極めてホットで重要なテーマであり,今後申請者らの研究計画をさらに推進することにより開口放出という一般的な生命現象に関する重要な知見が得られるものと期待される。

Research Products
(9 results)

All Other

All Publications (9 results)

[Publications] Tsutsui, H., Oka, Y.: "Slow removal of Na^+ channel inactivation underlies the temporal filtering property in the teleost thalamic neurons"Journal of Physiology. 539. 743-753 (2002)
[Publications] Abe, H., Oka, Y.: "Mechanisms of the modulation of pacemaker activity by GnRH peptides in the terminal nerve-GnRH neurons"Zoological Science. 19. 111-128 (2002)
[Publications] Amano, M., Oka, Y., Yamanome, T., Okuzawa, K., Yamamori, K.: "Three GnRH systems in the brain and pituitary of a pleuronectiform fish, barfin flounder, Verasper moseri"Cell and Tissue Research. 309. 323-329 (2002)
[Publications] Wirsig-Wiechmann, C.R., Oka, Y.: "The terminal nerve ganglion cells project to the olfactory mucosa in the dwarf gourami brain"Neuroscience Research. 44. 337-341 (2002)
[Publications] Amano, M., Oka, Y., Yamanome, T., Takahashi, A., Yamamori, K.: "Immunocytochemical localization and ontogenic development of melanin-concentrating hormone in the brain of a pleuronectiform fish, the barfin flounder"Cell and Tissue Research. 311. 71-77 (2002)
[Publications] Oka, Y.: "Physiology and release activity of GnRH neurons"Progress in Brain Research. 141. 259-281 (2002)
[Publications] Togo, T., Alderton, J.M., Steinhardt, R.A.: "Long-term potentiation of exocytosis and cell membrane repair in fibroblasts"Molecular Biology of the Cell. 14. 93-106 (2003)
[Publications] Physiology of GnRH neurons and modulation of their activities by GnRH: "Neuroplasticity, Development, and Steroid Hormone Action"ed.by R.J.Handa, S.Hayashi, E.Terasawa, and M.Kawata, CRC Press, Boca Raton. 13 (2002)
[Publications] 岡良隆: "魚類のニューロサイエンス"植松一真,岡良隆,伊藤博信編,恒星社厚生閣. 18 (2002)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

棘皮動物卵を用いた受精の神経生物学的解析

Principal Investigator

岡 良隆 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (70143360)

Research Products

[Publications] Tsutsui, H., Oka, Y.: "Slow removal of Na^+ channel inactivation underlies the temporal filtering property in the teleost thalamic neurons"Journal of Physiology. 539. 743-753 (2002)

[Publications] Abe, H., Oka, Y.: "Mechanisms of the modulation of pacemaker activity by GnRH peptides in the terminal nerve-GnRH neurons"Zoological Science. 19. 111-128 (2002)

[Publications] Amano, M., Oka, Y., Yamanome, T., Okuzawa, K., Yamamori, K.: "Three GnRH systems in the brain and pituitary of a pleuronectiform fish, barfin flounder, Verasper moseri"Cell and Tissue Research. 309. 323-329 (2002)

[Publications] Wirsig-Wiechmann, C.R., Oka, Y.: "The terminal nerve ganglion cells project to the olfactory mucosa in the dwarf gourami brain"Neuroscience Research. 44. 337-341 (2002)

[Publications] Amano, M., Oka, Y., Yamanome, T., Takahashi, A., Yamamori, K.: "Immunocytochemical localization and ontogenic development of melanin-concentrating hormone in the brain of a pleuronectiform fish, the barfin flounder"Cell and Tissue Research. 311. 71-77 (2002)

[Publications] Oka, Y.: "Physiology and release activity of GnRH neurons"Progress in Brain Research. 141. 259-281 (2002)

[Publications] Togo, T., Alderton, J.M., Steinhardt, R.A.: "Long-term potentiation of exocytosis and cell membrane repair in fibroblasts"Molecular Biology of the Cell. 14. 93-106 (2003)

[Publications] Physiology of GnRH neurons and modulation of their activities by GnRH: "Neuroplasticity, Development, and Steroid Hormone Action"ed.by R.J.Handa, S.Hayashi, E.Terasawa, and M.Kawata, CRC Press, Boca Raton. 13 (2002)

[Publications] 岡 良隆: "魚類のニューロサイエンス"植松一真,岡良隆,伊藤博信編,恒星社厚生閣. 18 (2002)

岡良隆東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (70143360)

[Publications] 岡良隆: "魚類のニューロサイエンス"植松一真,岡良隆,伊藤博信編,恒星社厚生閣. 18 (2002)