カルシウムイオンの細胞内動態に関する発生,生理学的研究

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63304006
• Research Institution: The University of the Air
• Principal Investigator: 平本 幸男 放送大学, 教養学部, 教授 (50011440)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 浜口 幸久 東京工業大学, 理学部, 教授 (70016161) ; 宮崎 俊一 東京女子医科大学, 医学部, 教授 (80010081) ; 岩松 鷹司 愛知教育大学, 教育学部, 教授 (90023994) ; 久保田 洋 京都大学, 理学部, 助手 (40115837) ; 黒田 清子 大阪大学, 理学部, 助教授 (30028138)
• Keywords: カルシウム イオン / 受精 / アメ-バ運動 / ウニ卵 / メダカ卵 / ハムスタ-卵 / ニュ-ロン

Research Abstract

動物卵の成熟,受精,卵割,アメ-バ運動,原形質流動,神経細胞の興奮などにともなう細胞内カルシウムイオン濃度の変化およびその生理学的役割について次のような研究を行った。1.1ーメチルアデニンによるヒトデ卵母細胞の成熟にともなうー過性のカルシウムイオンの増加について、局所的刺激による伝導、卵成熟におけるカルシウムイオンの役割などについて解析した。2.ウニ卵の受精にともなう一過性の細胞内カルシウムイオンの増加について形態学的変化と関連してくわしくしらべた結果,受精波の伝播は物質の単純な拡散によっては説明できないことがわかった。またEGTA注入によるカルシウム波の妨害実験の結果から,受精時に放出されるカルシウムイオン量を推定した。3.ウニ卵において受精直後のカルシウムイオン濃度の増加につづいて約10分後に微小な増加がおこることがわかった。4.メダカ卵の受精における形態学的変化と細胞内カルシウムイオン濃度の関係をくわしくしらべた。5.カエル卵の卵割における細胞内カルシウムイオンの変動をしらべ、卵割にともなって周期的に変化することを見出した。6.ハムスタ-卵の受精の際の卵内カルシウムイオンの周期的増加に関与すると思われる物質についての役割をしらべ、精子抽出物がカルシウムイオンの放出をうながすこと、イノシト-ルミリン酸、5HTの役割などを明らかにした。7.アメ-バ運動の際の細胞内カルシウムイオン濃度を測定するために蛍光色素を使う方法を検討したが、アメ-バは光、特に紫外光に敏感に反応するため弱い励退光を使うなど特別な注意が必要であることがわかった。8.神経細胞の微量カルシウムイオンを測定する方法を開発し、培養細胞ばかりでなく脳組織切片でも測定を可能にし、これを用いてイノシト-ルミリン酸の注入によるカルシウムイオン濃度の変化、ニュ-ロンの死とカルシウムの関係などをしらべた。

Research Products

• [Publications] Kaneda,I.,: "The mechanical structure of the echinoderm egg determined by “Gold particle method" using a centrifuge microscope." Develop.Growth Differ.32. 15-22 (1990)
• [Publications] Hiramoto,Y.: "Mechanical properties of the cortex before and during cleavage." Ann.New York Acad.Sci.582. 22-30 (1990)
• [Publications] Miyazaki,S.: "Synergistic activation by serotonin and GTP analogue and inhibition by phorbol ester of cyclic Ca^<2+> rises in hamster eggs." Journal of Physiology(London). 426. 209-227 (1990)
• [Publications] Miyazaki,S.: "Cell signalling at fertilization of hamster eggs." Journal of Reproduction and Fertility. S.42. 163-175 (1990)
• [Publications] Miyazaki,S.: "Repetitive calcium transients in hamster oocytes." Cell Calcium.
• [Publications] Miyazaki,S.: "Intracellular calcium release mechanism in hamster eggs." Biomedical Research.
• [Publications] Hamaguchi,Y.: "Simultaneous investigation of intracellular Ca^<2+> increase and morphological events upon fertilization in the sand dollar egg." Cell Struct.Funct.15. 159-162 (1990)
• [Publications] Mohri,T.: "Quantitative analysis of the process and propagation of cortical granule breakdown in sea urchin eggs." Cell Struct.Funct.15. 309-315 (1990)
• [Publications] 浜口 幸久: "Ca^<2+>蛍光測定法" 細胞. 22. 258-261 (1990)
• [Publications] Mohri,T.: "Propagation of transient Ca^<2+> increase in sea urchin eggs upon fertilization and its regulation by microinjecting EGTA solutions." Cell Struct.Funct.
• [Publications] Higashitani,Y.: "Acute effects of lithium on synaptic tansmission in rat hippocampus studied in vitro." Biol.Psychiat.24. 174-182 (1990)
• [Publications] Ogura,A.: "Bradykininーevoked acetylcholine release via inositol trisphosphateーdependent calcium rise in neuroblastoma x glioma hybrid NG108ー15 cells." J.Biol.Chem.265. 3577-3584 (1990)
• [Publications] Yuzaki,M.: "Mode of blockade by MKー801 of NーmethylーDーaspartate inーduced increases in intracellular Ca^<2+> in cultured mouse hippocampal neurons." Brain Res.517. 51-56 (1990)
• [Publications] Ogura,A.: "Cytoplasmic Ca^<2+> elevation mediated by nonNMDA receptor in cultured hippocampal neurons." Neurosci.Res.9. 103-113 (1990)
• [Publications] IIjima,T.: "Variation in the pattern of [Ca^<2+>]_1 change induced by acetylcholine in cultured hippocampal neurons." Brain Res.521. 273-280 (1990)
• [Publications] Ohta,T.: "Cortical alveolus breakdown in the eggs of the freshーwater teleost,<Rhodeus>___ー <ocellatus>___ー <ocellatus>___ー" Anat.Rec.227. 486-496 (1990)
• [Publications] Yoshimto,Y.: "observation of intracellular Ca^<2+> with aequorin luminescence." Internat.Rev.Cytol.
• [Publications] Yoshimoto,Y.: "Ca^<2+> and ATP oscillations in <Physarum>___ー plasmodium" J.Depart.Liberal Arts Kansai Med.Univ.
• [Publications] Takeuchi,K.: "Actin cytoskeleton of resting bovine platelets." Exptl.Cell Res.186. 374-380 (1990)
• [Publications] Kuroda,K.: "Cytoplasmic streaming in plant cells." Internat.Rev.Cytol.121. 267-307 (1990)
• [Publications] obata,s.: "Voltage independent component of the fertilization current in sea urchin eggs." Develop.Biol.
• [Publications] Ohta,T.: "Cortical alveolus breakdown in the eggs of the freshwater teleost <Rhodeus>___ー <ocellatus>___ー <ocellatus>___ー." Anat.Rec.227. 486-496 (1990)
• [Publications] Iwamatsu,T.: "Time sequence of early events of fertilization in the medaka egg." Develop.Growth Differ.
• [Publications] Iwamatsu,T.: "Changes in electrophoretic patterns of oocyte proteins during oocyte maturation of <Oryzias>___ー <latipes>___ー." Develop.Growth Differ.
• [Publications] 平本 幸男(分担): "細胞の力学的性質 日本機械学会編:バイオメカニクスシリ-ズ 細胞のメカニクス." オ-ム社,東京, 5-18 (1990)
• [Publications] Hamaguchi,Y.(分担): "Metal ions in Biology and Medicine.Proc.the first international symposium on metal ions in biology and medicine." John Libbey,Paris, 579 (1990)
• [Publications] Kudo,Y.(分担): "Neurotransmitter receptors." Plenum Press,New York, 200 (1990)
• [Publications] Kudo,Y.(分担): "Adenosine and Adenine Nucleotides." Elsevier Publisher,Amsterdam, 350 (1990)
• [Publications] 小倉 明彦(分担): "新生化学実験講座第11巻,神経生化学" 東京化学同人, 350 (1990)
• [Publications] Kudo,Y.(分担): "Excitatory Amino Acids and Neuronal Plasticity." Plenum Press,New York, 250 (1990)
• [Publications] 小倉 明彦(分担): "新生化学実験講座第11巻,神経生化学" 東京化学同人, 350 (1990)
• [Publications] Kudo,Y.(分担): "Excitatory Amino Acids and Neuronal Plasticity." Plenum Press,New York, 250 (1990)
• [Publications] 岩松 鷹司(分担): "受精. メダカの生物学(江上信雄・山上健次郎・嶋昭紘 編)" 東京大学出版会, 315 (1990)