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2020 Fiscal Year Research-status Report

Spatial and temporal analysis of voltage-sensing phosphatase activity in sperm

Research Project

Project/Area Number 20K07274
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

河合 喬文  大阪大学, 医学系研究科, 助教 (70614915)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords精子 / VSP
Outline of Annual Research Achievements

精子特異的に存在している電位依存性ホスファターゼVSPの機能に着目した研究を行った。研究代表者は既に、このVSPがマウス精子の運動能を受精能獲得時に制御することを明らかにしていた。また、VSPは精子の鞭毛において前後軸方向に極性を持った活性を持つことが既に研究代表者の研究から明らかになっていた。
一方でその膜電位感知メカニズムについては不明な点が多いという問題があった。今回、この点を明らかにするため、精子における電位依存的酵素活性の時空間的な検証を試みた。精子の膜電位に空間的な分布が存在するのかを検証するため、電位感受性色素を精子へと導入し、その空間的な情報を得ようと試みた。残念ながら現時点ではこの点についてはポジティブなデータが得られていないものの、今後は新たな知見が得られる可能性が存在する。また、時間的な要素について着目して検証を試みたところ、興味深い結果が得られており、VSPの膜電位感知メカニズムについて新たな知見を得ることに成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

今回精子における特殊な膜電位感知システムについて、新たな実験的アプローチから興味深い知見が得られてきたことから、精子における新規の膜電位感知機構について大幅にその研究を進めることが出来た。

Strategy for Future Research Activity

様々な電位感受性色素を用い、精子における膜電位変化の性質を適切に時空間的に捉えるための実験系の基盤を構築する。また、それによって、その精子における電位依存的ホスファターゼ活性に及ぼされる影響を検証・考察する。
更に、今回得られた知見を基に、人為的に精子の電位をマニピュレートし、その電位依存的な酵素活性をより時間解像度良く捉える実験系を確立する。

Causes of Carryover

新たな膜電位感知システムの解明について、本年度中に終了できなかったため、次年度の予算と合わせて引き続き研究を継続する。

  • Research Products

    (6 results)

All 2021 2020

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (1 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Heterogeneity of microglial proton channel in different brain regions and its relationship with aging2021

    • Author(s)
      Kawai Takafumi、Takao Keizo、Akter Sharmin、Abe Manabu、Sakimura Kenji、Miyakawa Tsuyoshi、Okamura Yasushi
    • Journal Title

      Journal of Neurochemistry

      Volume: 157 Pages: 624~641

    • DOI

      10.1111/jnc.15292

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Engineering an enhanced voltage-sensing phosphatase2020

    • Author(s)
      Kawanabe Akira、Mizutani Natsuki、Polat Onur K.、Yonezawa Tomoko、Kawai Takafumi、Mori Masayuki X.、Okamura Yasushi
    • Journal Title

      Journal of General Physiology

      Volume: 152 Pages: e201912491

    • DOI

      10.1085/jgp.201912491

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] TRPM5 Negatively Regulates Calcium-Dependent Responses in Lipopolysaccharide-Stimulated B Lymphocytes2020

    • Author(s)
      Sakaguchi Taiki、Okumura Ryu、Ono Chisato、Okuzaki Daisuke、Kawai Takafumi、Okochi Yoshifumi、Tanimura Natsuko、Murakami Mari、Kayama Hisako、Umemoto Eiji、Kioka Hidetaka、Ohtani Tomohito、Sakata Yasushi、Miyake Kensuke、Okamura Yasushi、Baba Yoshihiro、Takeda Kiyoshi
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 31 Pages: 107755~107755

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2020.107755

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Slo3/Lrrc52 complex is sensitive to phosphoinositides2020

    • Author(s)
      Kawai Takafumi、Okamura Yasushi
    • Journal Title

      Channels

      Volume: 14 Pages: 190~192

    • DOI

      10.1080/19336950.2020.1778393

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regulation of hepatic oxidative stress by voltage‐gated proton channels (Hv1/VSOP) in Kupffer cells and its potential relationship with glucose metabolism2020

    • Author(s)
      Kawai Takafumi、Kayama Kento、Tatsumi Shoki、Akter Sharmin、Miyawaki Nana、Okochi Yoshifumi、Abe Manabu、Sakimura Kenji、Yamamoto Hiroyasu、Kihara Shinji、Okamura Yasushi
    • Journal Title

      The FASEB Journal

      Volume: 34 Pages: 15805~15821

    • DOI

      10.1096/fj.202001056RRR

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 電位依存性ホスファターゼによる精子鞭毛におけるイノシトールリン脂質極性形成とそのメカニズム2021

    • Author(s)
      河合喬文
    • Organizer
      第126回日本解剖学会総会・全国学術集会 / 第98回日本生理学会大会 合同大会
    • Invited

URL: 

Published: 2021-12-27  

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