2019 Fiscal Year Research-status Report
A study of mechanisms of monospermy by electrical block to polyspermy
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19K06690
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
岩尾 康宏 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (10144916)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上野 秀一 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (80363092)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 受精 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
受精は有性生殖に必須の機構であり、卵と精子の特異的な膜接着・融合が必要である。本研究では、脊椎動物での雌雄の２倍体ゲノムによる単精発生を保証するしくみ：多精拒否の分子機構を明らかにすることを目的とした。単精受精における電気的な膜接着・融合の制御機構の分子メカニズムを精子上で膜電位センサーのMatrix metalloproteinase-2 (MMP-2)を欠失した精子を用いて解明し、MMP-2と結合する卵側リセプター分子および卵と精子の膜融合活性分子を明らかにすることを計画した。これらにより、脊椎動物の受精成立に必要な普遍的な分子を明らかにし、受精機構の進化を解明できると考えられる。とくに受精の実験が容易な両生類を「脊椎動物での受精機構のモデル」として用いて、単精受精での卵・精子の膜接着・融合の制御による早い電気的多精拒否の分子機構を詳細に解明することを目的としている。精子膜上に正に荷電したMMP-2が分布し、電気的多精拒否に重要である。我々は、MMP-2 HXP遺伝子を欠失し、MMP-2をもたないネッタイツメガエル(X. tropicalis)をゲノム編集により作成した。今回、受精時の電位感受性がMMP-2 の欠失によりどのように変化するかを、膜電位固定法により未受精卵の膜電位を変化させることで詳細に検討した。また、卵への精子接着と[Ca2+]i上昇を同時に測定し、MMP-2 の[Ca2+]i上昇（卵賦活）での役割を検討した。 さらに、卵の受精時に融合精子核への蛍光色素の移行により、精子の膜融合能を調べることを試み、MMP-2 HPX欠失精子などを用いて膜融合過程での電位感受性を詳しく検討した。
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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
ほぼ、計画どおりにMMP-2遺伝子を欠失した精子の電位依存性の解析を進めることができているが、一方、精子での分布の確認がまだ十分には進んでいないため。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで、少し遅れている研究を鋭意進めるとともに、計画に沿って電気的多精拒否の分子メカニズムを明らかにすることを目指す。
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| Causes of Carryover |
ネッタイツメガエルの精子上でのMMP-2分子の分布を明らかにする計画であったが、適切な抗体が見つからず、実験の進行が遅れたため。
これから、各種の抗体を検討することで実験を遂行する。
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