2011 Fiscal Year Annual Research Report
刺胞動物卵における精子受容部位の形成・消失機構の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Elucidation of Common Mechanisms for Allogeneic Authentication in Animals and Plants |
|---|
| Project/Area Number |
22112501
|
|---|
| Research Institution | Miyagi University of Education |
|---|
Principal Investigator |
出口 竜作 宮城教育大学, 教育学部, 准教授 (90302257)
|
|---|
| Keywords | 受精 / 配偶子 / カルシウムイオン / MAPキナーゼ / 精子受容 / 多精阻止 |
|---|
| Research Abstract |
クラゲなどの刺胞動物は、進化過程の早期に、他の高等動物から分岐した原始的なグループである。刺胞動物の卵における精子受容機構は、植物や原生生物とも共通点があると考えられており、配偶子認証の「原型」や「進化」を考える上で重要である。本年度の研究では、タマクラゲを材料に、受精後の精子受容部位の消失と卵内のCaイオン濃度やMAPキナーゼ活性との関係を明らかにすることを目指した。まず、Ca上昇の時空間的パターンを詳細に解析した結果、Ca1上昇は精子が卵の動物極の精子受容部位に付着してから数秒以内に開始されることが分かった。次に、未受精卵において、Ca上昇を人為的に引き起こしたところ、精子受容が阻害され、MAPキナーゼが不活性化した。また、Ca上昇なしに、未受精卵のMAPキナーゼを不活性化させた場合にも、精子受容は起こらなくなった。一方、MAPキナーゼの不活性化を抑制した状態で媒精した場合、Ca上昇の継続中は精子受容が阻止されるものの、Caが元のレベルまで下がった後に新たな精子の受容が起こり、卵は多精となることが分かった。また、Ca上昇による精子受容阻止は早いが可逆的であるのに対し、MAPキナーゼ不活性化による精子受容阻止は遅いが不可逆的であることも確認された。刺胞動物の卵は、一般的に卵黄膜を持たず、受精後に受精膜形成や膜電位上昇を起こさないと考えられているが、精子受容部位を動物極に限定し、Ca上昇とMAPキナーゼ不活性化の2段階の機構によってその部位を消失させることにより、多精を阻止しているものと考えられる。本研究により、刺胞動物における配偶子認証機構を解明していく上で、極めて電要な基礎データが得られたと考えている。
|
