2014 Fiscal Year Research-status Report
新規受精調節タンパク質による卵保護膜制御機構の分子解析
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25440035
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
三輪 尚史 東邦大学, 医学部, 准教授 (40255427)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 受精 / 糖質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成26年度において、ダイカルシンの卵周囲構造内糖鎖制御を介した受精阻害作用の分子機構を解析することを目的とし、下記の成果を得た。
1. ダイカルシンとgp41の相互作用の解明のために、gp41側に存在するダイカルシン結合領域を解析した。まず、gp41の一部領域を欠失した変異蛋白質を作製し、変異蛋白質とダイカルシンとの結合能を解析したところ、gp41のZP-Cドメイン内に結合領域が存在することが推定された。結合領域をより狭く絞るために、推定結合領域内において複数の合成ペプチドを作製し、ダイカルシンとの結合能を解析し、最大結合能をもつアミノ酸領域を明らかにした。この領域に相当する合成ペプチドを、あらかじめ未受精卵と反応させた後媒精したところ、受精率は増加した。以上より、このアミノ酸領域がgp41側のダイカルシン結合領域であり、gp41を介する作用に必須領域であることが示唆された。
2. ダイカルシン側とgp41側双方の相互作用領域に相当する合成ペプチド反応後の卵保護膜フィラメントの微細構造を走査電子顕微鏡により解析した。gp41側の相互作用領域に相当する合成ペプチドを反応させ、受精能を高くしたところ、保護膜表面は「凸凹」した形態をとることが明らかとなった。一方で、ダイカルシン側の相互作用領域に相当した合成ペプチドにより受精能を低くした場合、保護膜表面は「平坦」な形態をとることが明らかとなった。すでに、ダイカルシンの作用により精子先体反応が阻害されることが明らかになっていることから、保護膜フィラメントの３次元構造が先体反応に影響を与えることが示唆された。以上の結果は、保護膜フィラメントの微細構造と受精能が相関することを明らかにした点で重要な知見である。
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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
当初の平成26年度計画は、1. ダイカルシンおよび合成ペプチドによる卵保護膜フィラメント微細構造の影響の解析、2.ダイカルシンによるgp41上糖鎖への作用のNMR解析、3.gp41の精子膜標的蛋白質の同定とダイカルシンが精子先体反応を阻害する作用機序の解析、4.マウスダイカルシンホモローグ遺伝子欠損マウスの妊孕性解析である。1.については、走査電子顕微鏡による微細構造解析を実施し、保護膜フィラメントの微細構造と受精能が相関することを明らかにした。4.については、欠損マウスにおいて出生数が増加することを示唆する予備的結果を得ている。1., 2.,については、予備的実験を実施中である。以上より、今年度の研究の進展はおおむね順調と考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
ダイカルシンとgp41の相互作用による卵保護膜の構造制御の解析をさらに進め、相互作用領域に相当する合成ペプチドによる卵保護膜の超微細構造変化を透過電子顕微鏡により解析する。この実験に加え、当初予定されていた実験も遂行することにより、ダイカルシンの卵周囲構造への影響の包括的解明をねらう。
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| Causes of Carryover |
一部実験において実験遂行上不可欠な試薬の年度内入手が困難なものがあったため、次年度の実験とした。そのため、試薬経費を次年度に繰り越すことになった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
前年度から繰り越した経費に加え、当初予定していた研究計画に基づき、試薬等の消耗品購入や研究成果発表のための旅費等に使用予定である。
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Research Products
(3 results)
