2014 Fiscal Year Annual Research Report
鳥類の受精と発生に必須なスパイラルオシレーションの作動機序と多精受精における役割
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25660211
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
笹浪 知宏 静岡大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (80322139)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 顕微授精 / 多精受精 / 鳥類 / ウズラ / カルシウムオシレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
動物の卵子は受精時に精子が侵入すると、細胞内カルシウム濃度が上昇し、減数分裂の再開をはじめとした卵子活性化が誘起される。哺乳類では精子に含まれるphospholipase Czeta (PLCZ)が、両生類であるイモリではクエン酸合成酵素(CS)が卵子を活性化する重要な因子として単離されている。一方ウズラでは、精子抽出物(SE)中に、一過性のカルシウム濃度上昇と、その後た動物では見られない螺旋状のカルシウム波（スパイラルカルシウムオシレーション）が発生することが判明した。SEからこれらのカルシウム上昇反応を誘起する活性成分を単離精製したところ、前者にはPLCZが、後者にはCSとアコニット酸ヒドラターゼ(AH)が関与していることがわかった。これら３種類のタンパク質を精子一個とともに排卵卵子に顕微授精することで、世界で初めて顕微授精によるヒナの孵化に成功した。また、このヒナは雌であったが、性成熟に達するまで飼育し、正常雄と交配させたところ、健康なヒナが孵化した。よって、顕微授精によって作出したウズラは正常な繁殖能力を有していることがわかった。
さらにPLCZ, CSおよびAHの受精における役割を検討したところ、PLCZによる一過性のカルシウム上昇反応はIP3受容体を介した反応であること、またCSおよびAHによるスパイラルカルシウムオシレーションはリアノジン受容体を介して誘起されることが示唆された。また、前者は減数分裂の再開に必要であり、後者は、初期発生時の細胞周期の進行に関与している可能性が示唆された。詳細は未だ不明であるため、今後の研究で受精におけるPLCZ, CSおよびAHの具体的な役割について研究していきたい。
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[Journal Article] A unique mechanism of successful fertilization in a domestic bird.2015
Author(s)
Sasanami, T., Izumi, S., Sakurai, N., Hirata, T., Mizushima, S., Matsuzaki, M., Hiyama, G., Yorinaga, E., Yoshimura, T., Ukena, K. and Tsutsui, K.
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 5
Pages: 7700
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] The birth of quail chicks after intracytoplasmic sperm injection.2014
Author(s)
Mizushima, S., Hiyama, G, Shiba, K., Inaba, K., Dohra, H., Ono, T., Shimada, K. and Sasanami, T.
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Journal Title
Development
Volume: 141
Pages: 3799-3806
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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