2010 Fiscal Year Annual Research Report
体内受精環境に対応する精子運動調節タンパク質の適応的進化に関する研究
| Project/Area Number |
21570236
|
|---|
| Research Institution | Yamagata University |
|---|
Principal Investigator |
渡邉 明彦 山形大学, 理学部, 准教授 (30250913)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中内 祐二 山形大学, 理学部, 助教 (60250908)
|
|---|
| Keywords | 体内受精 / 精子運動 / 機能進化 / 両生類 / 輸卵管 |
|---|
| Research Abstract |
両生類は脊椎動物の中で陸上環境に適応した最も原始的な動物群であり、その進化において体外受精から体内受精へ受精様式の改変が起こったことが示唆されている。私達は、輸卵管から分泌されて卵ジェリー層に蓄積される精子運動開始因子(SMIS)による精子運動開始が、イモリの体内受精の成立に必須であることを発見した。この現象は両生類の体内受精の確立に大きく寄与した可能性が考えられるが、この事を検証するために本研究を実施している。昨年度にアカハライモリ輸卵管から単離同定したSMIS候補遺伝子の特徴を検証するために、この遺伝子のコーディング領域をPCR法により増幅し、発現ベクターに組み込んで大腸菌に導入した。この大腸菌を培養し、IPTGにより導入遺伝子に由来するタンパク質の合成を誘導した後、菌を破砕して可溶化し、SMIS候補遺伝子産物を得た。ウエスタンブロット法による解析から、合成されたタンパク質が抗SMIS抗体に特異的に結合することが明らかになり、候補遺伝子がSMISをコードすることが強く示唆された。このタンパク質にヒスチジンタグを連結して精製し、生理活性の有無を調べたところ、顕著な精子運動開始作用は見られなかった。ジスルフィド結合等によるタンパク質の三次元構造が正確に形成されていないことが原因として考えられたため、マウス血球細胞を用いたリコンビナントタンパク質の合成を検討中である。平行して、SMIS候補遺伝子の塩基配列に相補的なDNAプローブを作成してサザンプロット法による解析を行ったところ、イロワケガエルDNA中にSMIS遺伝子の存在を示唆するシグナルが検出することに成功した。同様の手法を用いてヒキガエル、アフリカツメガエル、モリアオガエルでの検討を進めている。
|
