卵因子が制御する精子細胞内シグナルの可視化

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Elucidation of Common Mechanisms for Allogeneic Authentication in Animals and Plants
• Project/Area Number: 22112503
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 柴 小菊 筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 助教 (70533561)
• Keywords: 細胞・組織 / 生理学 / 動物 / 鞭毛・繊毛 / 生殖 / 受精

Research Abstract

本研究では、蛍光イメージングを用いた細胞内シグナルの可視化技術により受精における卵側からの精子機能調節機構を明らかにすることを目的とし、カタユウレイボヤ精子運動活性化、走化性遊泳、卵到達時に精子細胞内で起こるシグナル変化に着目して研究を推進している。平成22年度は、カタユウレイボヤ精子運動活性化に関与するアデニル酸シクラーゼに着目し分子の同定およびシグナル伝達経路の解明を目指した。また顕微鏡用LEDストロボ照明装置の改良を行い、精子運動活性化時のカルシウムシグナルを捉えることに成功した。その結果、卵由来因子SAAFと細胞内cAMP上昇、過分極はいずれも精子運動活性化を引き起こすが、精子におけるカルシウムシグナルの挙動はそれぞれの条件で異なることを見出した。これらの成果についてはThe 5th International Tunicate Meeting、FASEB Summer Research Conferences : The Biology of Cilia and Flagellaにおいて報告した。新規の技術開発として、pH、膜電位などの蛍光プローブによる精子細胞内イメージング技術およびマイクロマニピュレータによる単一精子制御技術の確立を試みている。また名古屋大学との共同研究により、カタユウレイボヤ自家不和合性において精子が卵側の因子を認識する際のカルシウムイメージングを行い、精子の自己非自己認識にカルシウムが関与していることを明らかにした。この成果についてはBMB2010において報告した。

Research Products

• [Journal Article] Mechanism regulating Ca(2+)-dependent mechanosensory behaviour in sea urchin spermatozoa (2011)
  • Author(s): Kambara, Y., Shiba, K., Yoshida, M., Sato, C., Kitajima, K., Shingyoji, C.
  • Journal Title: Cell Struct Funct. Volume: 36(1) Pages: 69-82
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ankAT-1 is a novel gene mediating the apical tuft formation in the seaurchin embryo (2010)
  • Author(s): Yaguchi, S., Yaguchi, J., Wei, Z., Shiba, K., Angerer, L.M., Inaba, K.
  • Journal Title: Developmental Biology Volume: 348(1) Pages: 67-75
  • Peer Reviewed
• [Presentation] カタユウレイボヤにおける自己非自己識別分子とそれを介するカルシウムシグナルの解析 (2010)
  • Author(s): 齋藤貴子、柴小菊、稲葉一男、原田淑人、山田力志、澤田均
  • Organizer: BMB2010(第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会 合同大会)
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド,神戸
  • Year and Date: 20101207-20101210
• [Presentation] NCSファミリータンパク質カラクシンのホヤ精子走化性における機能 (2010)
  • Author(s): 水野克俊, 柴小菊, 稲葉一男
  • Organizer: 日本動物学会第81回大会
  • Place of Presentation: 東京大学駒場キャンパス、東京
  • Year and Date: 20100923-20100925
• [Presentation] ヤリイカ精子の受精戦略1 (2010)
  • Author(s): 岩田容子, 藤原英史, 垣内康孝, 柴小菊, 馬場昭次, ショウポール, 広橋教貴
  • Organizer: 日本動物学会第81回大会
  • Place of Presentation: 東京大学駒場キャンパス、東京
  • Year and Date: 20100923-20100925
• [Presentation] ヤリイカ精子の受精戦略2 (2010)
  • Author(s): 広橋教貴, 藤原英史, 垣内康孝, 柴小菊, 馬場昭次, 岩田容子
  • Organizer: 日本動物学会第81回大会
  • Place of Presentation: 東京大学駒場キャンパス、東京
  • Year and Date: 20100923-20100925
• [Presentation] Characterization of adenylylcyclase involved in flagellar motility activation in Ciona sperm (2010)
  • Author(s): Kogiku Shiba, Akiko Hozumi, Kazuo Inaba
  • Organizer: FASEB Summer Research Conferences : The Biology of Cilia and Flagella
  • Place of Presentation: Saxtons River, VT, USA
  • Year and Date: 20100705-20100710
• [Presentation] NCS family protein calaxin is a calcium dependent dynein modulator responsible for sperm chemotaxis (2010)
  • Author(s): Katsutoshi Mizuno, Kogiku Shiba, Kazuo Inaba
  • Organizer: FASEB Summer Research Conferences : The Biology of Cilia and Flagella
  • Place of Presentation: Saxtons River, VT, USA
  • Year and Date: 20100705-20100710
• [Presentation] Characterization of adenylylcyclase involved in sperm motility activation in Ciona intestinalis (2010)
  • Author(s): Kogiku Shiba, Akiko Hozumi, Kazuo Inaba
  • Organizer: 11^<th> International Symposium on Spermatology
  • Place of Presentation: 沖縄コンベンションセンター、沖縄
  • Year and Date: 20100624-20100629
• [Presentation] Function of NCS family protein calaxin in the regulation of sperm flagellar waveform (2010)
  • Author(s): Katsutoshi Mizuno, Kogiku Shiba, Kazuo Inaba
  • Organizer: 11^<th> International Symposium on Spematology
  • Place of Presentation: 沖縄コンベンションセンター、沖縄
  • Year and Date: 20100624-20100629
• [Presentation] Ca2+-dependent Regulation of Sea Urchin Sperm Swimming Before and After Mechanical Stimulation (2010)
  • Author(s): Yuka Kambara, Kogiku Shiba, Chihiro Sato, Ken Kitajima, Chikako Shingyoji
  • Organizer: 11^<th> International Symposium on Spermatology
  • Place of Presentation: 沖縄コンベンションセンター、沖縄
  • Year and Date: 20100624-20100629
• [Remarks]
  • URL: http://www.shimoda.tsukuba.ac.jp/ronbun.html