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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Intercellular recognition between sperm and eggs: Studies on the allogeneic and xenogeneic molecular recognition

Research Project

Project/Area Number 17H03672
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

澤田 均  名古屋大学, 理学研究科, 教授 (60158946)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywordsホヤ / 受精 / 自家不和合性 / 精子 / 卵 / 昆虫細胞
Outline of Annual Research Achievements

当研究室では、カタユウレイボヤを用いたポジショナルクローニング、卵黄膜プロテオーム解析、ゲノム編集による機能解析を行い、精子側因子s-Themis-A, s-Themis-B, s-Themis-B2および卵側因子v-Themis-A, v-Themis-B, v-Themis-B2が自己非自己細胞認識に関わることを明らかにしている。しかし、s-Themisとv-Themisのタンパク質レベルの相互作用は確認されていない。そこで今回、糖鎖修飾等が可能な昆虫細胞S2での発現系を用い、s-Themis-Bとv-Themis-Bの発現系構築とタンパク質間相互作用に関する検討を行った。
まず、v-Themis-Bとs-Themis-BのcDNAクローニングを行った。アレルは082、JGIの2つを用いた。v-Themis-Bに関してはN末側のシグナル配列を除いた全長とC末端にGFP tagを付けたもの、またs-Themis-Bに関しては、シグナル配列の直後から、超可変領域の後まで(Δ1)、REJドメインの後まで(Δ2)、細胞外領域まで(Δ3)という3種類のコンストラクトを作製した。各コンストラクトのN末端には分泌シグナルBiPを、C末側にはV5 tagを付加した。これらをS2細胞に遺伝子導入し、培養上清を回収して、抗V5抗体を用いたウエスタンブロット解析により発現と相互作用解析を行った。本実験により、s/v-ThemisのS2細胞での発現に初めて成功したが、タンパク質間相互作用を解析するには量的に不十分であったので、2019年度は大量発現させる条件を検討する。また、s/v-Themis-Bのみならず、s/v-Themis-B2やs/v-Themis-Aに関してもハプロタイプ特異的相互作用を解析する予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

今まで、昆虫細胞S2での発現に関しては成功していなかったが、今回条件を検討し、培養液中に分泌されるタンパク質を確認することができた。しかし、タンパク質間相互作用を解析するには量的に不十分なので今後は大量発現条件を確立することが課題である。しかし、総合的にみて順調に進んでいると判断した。

Strategy for Future Research Activity

今後は、s/v-Themis-BをS2細胞で大量発現させる条件を検討する。また、s/v-Themis-Bのみならず、s/v-Themis-B2やs/v-Themis-Aに関してもハプロタイプ特異的相互作用を解析する。

  • Research Products

    (13 results)

All 2019 2018

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 3 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] Peanut agglutinin specifically binds to a sperm region between the nucleus and mitochondria in tunicates and sea urchin.2018

    • Author(s)
      Nakazawa, S., Shirae-Kurabayashi, M., and Sawada, H.
    • Journal Title

      Molecular Reproduction and. Development

      Volume: 85(6) Pages: 464-477

    • DOI

      10.1002/mrd.22982

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chitin-based barrier immunity and Its loss predated mucus-colonization by indigenous gut microbiota.2018

    • Author(s)
      Nakashima, K., Kimura, S., Ogawa, Y., Watanabe, S., Soma, S., Kaneko, T., Yamada, L., Sawada, H., Tung, C.-H., Lu, T-M., Yu, J-K., Briones, A. V., Kikuchi, S., and Satoh, N.
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 9(1) Pages: 3402

    • DOI

      10.1038/s41467-018-05884-0.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The male gamete membrane protein DMP9/DAU2 is required for double fertilization in flowering plants.2018

    • Author(s)
      Takahashi T., Mori, T., Ueda, K., Yamada, L., Nagahara, S., Higashiyama, T., Sawada, H., Igawa, T.
    • Journal Title

      Development

      Volume: 145(23) Pages: dev170076.

    • DOI

      10.1242/dev.170076

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dual gene repertories for larval and adult shells reveal molecules for molluscan shell formation.2018

    • Author(s)
      Zhao, R., Takeuchi, T., Luo, Y-J., Ishikawa, A., Kobayashi, T., Koyanagi, R., Villar-Briones, A., Yamada, L., Sawada, H., Iwanaga, S., Nagai, K., Satoh, N., and Endo, K.
    • Journal Title

      Molecular Biology and Evolution,

      Volume: 35(11) Pages: 2751-2761

    • DOI

      10.1093/molbev/msy172

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The role of metalloproteases in fertilisation in the ascidian Ciona robusta.2018

    • Author(s)
      Nakazawa, S., Shirae-Kurabayashi, M., and Sawada, H.
    • Journal Title

      Scientific Reports,

      Volume: 9(1) Pages: 1009

    • DOI

      10.1038/s41598-018-37721-1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Vitelline membrane proteins promote left-sided nodal expression after neurula rotation in the ascidian, Halocynthia roretzi.2018

    • Author(s)
      Tanaka, Y., Yamada, S., Connop, S. L., Hashii, N., Sawada, H., Shih, Y., and Nishida, H.
    • Journal Title

      Developmental Biology

      Volume: 449(1) Pages: 52-61

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2019.01.016.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ホヤの受精機構:自家不和合性とライシンについて2018

    • Author(s)
      澤田均
    • Organizer
      日本動物学会第89回大会
    • Invited
  • [Presentation] 昆虫細胞を用いたカタユウレイボヤs-Themis, v-Themisタンパク質の相互作用解析2018

    • Author(s)
      成山 奏子、白江-倉林 麻貴、澤田 均
    • Organizer
      日本動物学会第89回大会
  • [Presentation] ADAM-LRP信号伝達経路に関わる新たな因子2018

    • Author(s)
      酒井健有、澤田均、荒木聡彦
    • Organizer
      日本動物学会中部支部大会
  • [Presentation] 昆虫細胞を用いたカタユウレイボヤs-Themis、v-Themisタンパク質の相互作用についての研究2018

    • Author(s)
      成山 奏子 、西尾 俊亮 、白江-倉林 麻貴、松田 幹 、澤田 均
    • Organizer
      日本動物学会中部支部大会
  • [Book] Reproductive Biology and Aquaculture Technology in Aquatic Animals (Eds. Yoshida, M., Asturiano J. F.) (Chapter 9; Self- and nonself-recognition of gametes in ascidians.)2019

    • Author(s)
      Sawada, H. and Shirae-Kurabayashi, M.
    • Total Pages
      in press
    • Publisher
      Springer
  • [Book] Reproductive and Developmental Strategies: The Continuity of Life (Y. Iwao, S. Kobayashi eds.) (Chapter 23 Ascidian sexual reproductive strategies: Mechanisms of sperm-egg interaction and self-sterility.)2018

    • Author(s)
      Sawada H., Nakazawa, S., and Shirai-Kurabayashi, M ほか72人
    • Total Pages
      789
    • Publisher
      Springer
    • ISBN
      978-4-431-56607-6
  • [Book] 動物学の百科事典2018

    • Author(s)
      公益社団法人日本動物学会
    • Total Pages
      800
    • Publisher
      丸善出版
    • ISBN
      4621303090

URL: 

Published: 2019-12-27  

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