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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Search and functional analysis of factors that characterize sperm flagella

Research Project

Project/Area Number 22H03214
Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

宮田 治彦  大阪大学, 微生物病研究所, 准教授 (50604732)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords精子 / 鞭毛 / 軸糸
Outline of Annual Research Achievements

2022年度は、TSNAXIP1の解析を行った。TSNAXIP1は、RNAの代謝に関与すると考えられるTSA-TSNAX複合体と相互作用するタンパク質として同定された。一方、精子の運動装置である軸糸の質量分析でTSNAXIP1が検出されており、TSNAXIP1は軸糸構成タンパク質として精子運動性を制御する可能性もあった。まずは抗体を用いてマウス精子におけるTSNAXIP1の局在を調べたところ、TSNAXIP1は精子鞭毛に局在していた。さらにウェスタンブロットを用いた解析により、TSNAXIP1はTriton X-100不溶/SDS可溶の軸糸タンパク質が含まれる画分に検出された。そこでTsnaxip1 KOマウスを作製したところ、Tsnaxip1 KO雄マウスの生殖能力は有意に低下した。続いて精子運動解析システム (CASA) を用いて精子運動性を調べたところ、前進運動性がTsnaxip1 KOマウスでは低下していた。また、ハイスピードカメラを用いて鞭毛運動を詳細に解析したところ、Tsnaxip1 KO精子では鞭毛が片側にしか屈曲しなかった。さらに体外受精を行ったところ、野生型のコントロールに比べてTsnaxip1 KO精子では受精率が低かった。一方、透明帯を除去した卵子を用いた体外受精では、受精率がコントロールと同程度に回復した。以上の結果から、TSNAXIP1は鞭毛運動の制御に関与しており、欠損すると鞭毛が片側にしか屈曲しなくなるために精子の前進運動性が低下し、透明帯を通過しづらくなると考えられる。TSNAXIP1は単細胞生物であるクラミドモナスでは保存されておらず、多細胞生物特有の軸糸タンパク質だと考えられる。TSNAXIP1が軸糸のどの構造体に局在しているのかは不明であり、今後解析を行う。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

Tsnaxip1 KOマウスを解析することにより、TSNAXIP1が鞭毛運動の制御や雄の生殖能力に重要であることを明らかにできた。さらにTSNAXIP1と同じくTSNAXIP_Nドメインをもつ1700010I14RIKの機能解析を行い、1700010I14RIKも鞭毛運動と雄の生殖能力に重要であることを明らかにした。

Strategy for Future Research Activity

近接依存性標識法を用いて、軸糸タンパク質に近接するタンパク質の同定を試みる。この解析によって、タンパク質がどの軸糸構造体に局在するのかを明らかにできるだけでなく、新たな軸糸タンパク質も同定できる可能性がある。また、TSNAXIP1以外の軸糸タンパク質についてもKOマウスを作製し、機能解析を行う。

  • Research Products

    (8 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ベイラー医科大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      ベイラー医科大学
  • [Journal Article] Testis-enriched ferlin, FER1L5, is required for Ca2+-activated acrosome reaction and male fertility2023

    • Author(s)
      Morohoshi Akane、Miyata Haruhiko、Tokuhiro Keizo、Iida-Norita Rie、Noda Taichi、Fujihara Yoshitaka、Ikawa Masahito
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 9 Pages: eade7607

    • DOI

      10.1126/sciadv.ade7607

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Testis‐specific proteins, TSNAXIP1 and 1700010I14RIK, are important for sperm motility and male fertility in mice2023

    • Author(s)
      Kaneda Yuki、Miyata Haruhiko、Shimada Keisuke、Oura Seiya、Ikawa Masahito
    • Journal Title

      Andrology

      Volume: - Pages: andr.13378

    • DOI

      10.1111/andr.13378

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] IRGC1, a testis-enriched immunity related GTPase, is important for fibrous sheath integrity and sperm motility in mice2022

    • Author(s)
      Kaneda Yuki、Miyata Haruhiko、Shimada Keisuke、Oyama Yuki、Iida-Norita Rie、Ikawa Masahito
    • Journal Title

      Developmental Biology

      Volume: 488 Pages: 104~113

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2022.05.011

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Generation of humanized LDHC knock-in mice as a tool to assess human LDHC‐targeting contraceptive drugs2022

    • Author(s)
      Iida‐Norita Rie、Miyata Haruhiko、Kaneda Yuki、Emori Chihiro、Noda Taichi、Nakagawa Tatsuya、Matzuk Martin M.、Ikawa Masahito
    • Journal Title

      Andrology

      Volume: - Pages: andr.13359

    • DOI

      10.1111/andr.13359

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] SPATA33はカルシニューリンをミトコンドリアに局在させることにより精子運動性を制御する2022

    • Author(s)
      宮田治彦、大浦聖矢、諸星茜、嶋田圭祐、増子大輔、大山裕貴、金田侑樹、松村貴史、Abbasi Ferheen、伊川正人
    • Organizer
      日本アンドロロジー学会 第41回学術大会
  • [Presentation] SPATA33はカルシニューリンをミトコンドリアに局在させることにより精子運動性を制御する2022

    • Author(s)
      宮田治彦、大浦聖矢、諸星茜、嶋田圭祐、増子大輔、大山裕貴、金田侑樹、松村貴史、Abbasi Ferheen、伊川正人
    • Organizer
      第69回日本実験動物学会総会
  • [Remarks] 大阪大学微生物病研究所 遺伝子機能解析分野HP

    • URL

      https://egr.biken.osaka-u.ac.jp/achievement/original_articles

URL: 

Published: 2023-12-25  

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