不妊病態に関わる膜融合因子の研究と生殖医療への応用

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19390431
• Research Institution: National Research Institute for Child Health and Development
• Principal Investigator: 宮戸 健二 National Research Institute for Child Health and Development, 生殖・細胞医療研究部, 室長 (60324844)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮本 潔子 国立成育医療センター(研究所), 生殖・細胞医療研究部, 共同研究員 (20415590) ; 阿久津 英憲 国立成育医療センター(研究所), 生殖・細胞医療研究部, 室長 (50347225)
• Keywords: 受精 / 膜融合 / CD9 / テトラスパニン / エキソソーム

Research Abstract

加齢による卵巣機能の低下は、生理的な環境変化によって卵子の有する受精能力が障害を受けた結果として生じる可能性がある。そこで、損傷を受けた卵子の機能を回復させるための培養法の開発が必要である。しかし、卵子の受精能力に関する科学的な知見が不足しているため、培養方法や培養液の組成が十分に検証できないのが現状である。そこで、本研究では、卵子のもつ受精能力に関する基礎的研究を行った。具体的には、卵子の膜融合関連因子CD9およびCD9を含むエキソソーム(exosome)の機能解析を行い、C末端に膜融合の機能領域があることを明らかにし、C末端にEGFPを結合させた融合タンパク質(CD9-EGFP)を卵特異的に発現させたところ、CD9の膜融合における機能が消失することがわかった。一方、N末端にEGFPを融合させた場合は(EGFP-CD9)、CD9の機能へは影響はなかった。更に、CD9結合タンパク質としてtubulinss2A (tubb2A)を同定した。CD9の膜融合における機能がチューブリンを主成分とする微小管によって調節されている可能性がある。Tubb2Aは細胞特異的に発現するタンパク質で、このタンパク質の機能解析から受精の膜融合の分子的実体に近づくことができた。現在、Tubb2AによるCD9および膜融合の制御機構について解析を続けている。更に、加齢による微小管とCD9の結合様式の変化により、卵子の受精能力が低下する可能性が考えられた。更に、加齢による生殖能の低下についてtubb2Aの機能に注目して研究を行い、微小管の重合促進・重合阻害によって受精能力を制御する方法を開発することをめざした研究を行った。

Research Products

• [Journal Article] Tetraspanin family protein CD9 in the mouse sperm : unique localization, appearance, behavior and fate during fertilization (2010)
  • Author(s): Ito C, Yamatoya K, Yoshida K, Maekawa M, Miyado K, Toshimori K.
  • Journal Title: Cell Tissue Research (In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Maintenance of pluripotency and self-renewal ability of mouse embryonic stem cells in the absence of tetraspanin CD9 (2009)
  • Author(s): Akutsu H, Miura T, Machida M, Birumachi JI, Hamada A, Yamada M, Sullivan S, Miyado K, Umezawa A
  • Journal Title: Differentiation 78 Pages: 137-142
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Equatorin : Identification and Characterization of the Epitope of the MN9 Antibody in the Mouse (2009)
  • Author(s): Yamatoya K, Yoshida K, Ito C, Maekawa M, Yanagida M, Takamori K, Ogawa H, Araki Y, Miyado K, Toyama Y, Toshimori K.
  • Journal Title: Biology of Reproduction 81 Pages: 889-897
  • Peer Reviewed
• [Presentation] CD9 action in the egg and on the sperm of mice (2009)
  • Author(s): 宮戸健二
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会念会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2009-12-10
• [Presentation] 受精の膜融合における卵側因子CD9とエキソソームの役割 (2009)
  • Author(s): 宮戸健二
  • Organizer: 第82回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2009-10-23
• [Presentation] CD9 action in the egg and on the sperm of mice (2009)
  • Author(s): 宮戸健二
  • Organizer: Gordon Research Conferences
  • Place of Presentation: Colby-Sawyer College, New London, NH, USA
  • Year and Date: 2009-07-20