2022 Fiscal Year Annual Research Report
精子貯蔵に関する輸精管の機能進化におけるCRISP2の役割
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20K06763
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
渡辺 絵理子 山形大学, 学士課程基盤教育機構, 准教授 (20337405)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邉 明彦 山形大学, 理学部, 教授 (30250913)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | Crisp2 / アカハライモリ / 貯精 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アカハライモリ精子は春から秋に形成され、冬の間輸精管で貯蔵され後、骨盤腺と腹側腺の分泌物で包まれた精包としてメスに受け渡される。この長期貯蔵の間、精子は細胞内Ca2+の局在を中片に維持することでクオリティーを維持する。
本研究ではアカハライモリ輸精管特異的に発現する新規CRISPとしてCRISP2vおよびCRISP2vSをコードするcDNAを単離した。CRISP2vS はCa2+透過性チャネルの開口を抑制するICRドメインを持たない。この両者が競合的に働くことでCa2+の精子細胞内局在維持に関与することを明らかにした。ついでゲノム編集技術によりCRISP2v遺伝子欠損アカハライモリを作成した。新型コロナウィルス感染拡大によるスケジュール変更のため性成熟個体は得られていないが、飼育中の個体の性成熟後に、自発的な先体反応率、精子運動、精子細胞内Ca2+の局在を野生型と比較し、CRISP2vの貯精に関わる機能を検証する。
輸精管の精子ではCa2+の流入と排出の維持が細胞内Ca2+の局在維持に関与していると考えられることから精子細胞内の信号伝達系の解析を行い、Ca2+の流入によるカルモジュリン及びplasma membrane Ca2+ ATPaseの活性化により、Ca2+の排出が起こることを示した。また、クオリティーが維持されなくなった精子のアポトーシスによる排除メカニズムの存在の可能性を明らかにした。
さらに本年度は精包を構成するタンパク質を分泌する骨盤腺と腹側腺の総排出腔への開口部位を明らかにし、RNAseq及びRT-PCRにより、腹側腺を含む組織でCrisp2vmRNA、骨盤腺を含む組織でCrisp2vmRNA 及びCrisp2vs mRNAを検出した。Crisp2vとCrisp2vsは精包においても輸精管中と同様に、精子の受精に関するクオリティー維持に関与すると推察される。
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