2016 Fiscal Year Research-status Report
配偶子受精能の相互補完的な共役機構とその制御メカニズムの解析
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16K08530
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
三輪 尚史 東邦大学, 医学部, 准教授 (40255427)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 受精 / 卵保護膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成２８年度において、ダイカルシンによる卵周囲構造の制御を介した受精調節作用の分子機構を解析することを目的とし、下記の成果を得た。
1.ダイカルシン作用部位に該当する合成ペプチドを卵保護膜と反応させ、ツメガエル卵保護膜フィラメントの超微細構造への作用を透過型電子顕微鏡により解析した。ダイカルシン由来合成ペプチドの作用により、卵保護膜フィラメントは卵形質膜に平行な位置に配向する傾向が認められた。その結果、異なるフィラメント間の交叉数は少なくなり、フィラメント間隙の「フリー」スペースが増大することが明らかとなった。また、交叉間隔を定量解析したところ、単位長さの整数倍にピークをもつヒストグラムを示したことから、ダイカルシン作用下では、単位長さのフィラメントが連結しより長いフィラメントが形成される可能性が示唆された。一方、ダイカルシン作用によりフィラメントの太さに変化はないことから、フィラメントを構成するZPタンパク質群の組成に変化はないことが示唆された。これらの結果は、受精成立における卵保護膜の超微細構造基盤を明らかにする上で、重要な知見である。
2.ダイカルシン過剰存在下および欠損マウスの未受精卵・卵丘細胞塊の未受精卵・卵丘細胞塊を媒精し、前核形成率を指標として、マウスダイカルシンの受精成立への作用を解析したところ、顕著な阻害効果が認められた。これまでの分割胚率（分割胚数/全卵数）を受精率の指標とした場合と同様の結果を得られたことにより、ダイカルシンの受精阻害作用が検証された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の平成２８年度計画は、1.マウスダイカルシンの受精に及ぼす作用の解析、2.卵丘細胞間質および透明帯フィラメントの超微細構造解析、3.ダイカルシンの卵周囲構造フィラメント特性および糖鎖分布への影響の解析である。1.について、ダイカルシンの受精阻害作用は明らかとなった。また、2.については、ツメガエルダイカルシンによる卵保護膜フィラメントの超微細構造調節が明らかとなった。3.についてもすでに予備的結果を得ている。以上より、研究の進展はおおむね順調と考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２８年度に引き続き、ダイカルシンの卵周囲構造に及ぼす影響を解明する。そのために、ダイカルシンの卵周囲構造フィラメント特性および糖鎖分布への影響の解析を進める。そこで、透過型電子顕微鏡により、ダイカルシン作用がある場合に、卵丘細胞間質フィラメントおよび透明帯フィラメントの超微細構造を解析する。また、研究代表者はすでにマウスダイカルシンが卵丘細胞膜上に存在することを見出したが（Hanaue et al. 2011）、その標的タンパク質および受精阻害作用の分子メカニズムは不明である。そこで、マウス卵・卵丘細胞cDNAライブラリーをCOS-7細胞膜に発現させ、細胞外から投与したビオチン標識マウスダイカルシンが結合するクローンを検出し同定する。また、卵丘細胞膜上に存在することが明らかとなっているタンパク質については、ダイカルシンとの結合について解析する。
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