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2012 Fiscal Year Annual Research Report

精子膜に起こる配偶子認識と融合に関する超微形態および分子レベルの解明

Publicly Offered Research

Project AreaElucidation of Common Mechanisms for Allogeneic Authentication in Animals and Plants
Project/Area Number 24112706
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

年森 清隆  千葉大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20094097)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
KeywordsEquatorin / 精子 / 先体反応 / 配偶子認識 / 配偶子膜融合
Outline of Annual Research Achievements

精子先体膜タンパク質エクアトリン (Eqtn)は、精子が最終的な授精能を獲得する段階でその局在と分子サイズを変化させる。電顕的免疫金法を含む分子細胞学的解析の結果から、エクアトリンが存在する周囲の微細構造(基質物質)との関係を示唆するデータを得た。膜融合準備段階から頭部進入過程(卵活性化)におけるエクアトリン分子変化の意義について総説した(J Electron Microsc,2012)。研究期間中に他のグループから、SPESP1の欠損(KO)マウス精子ではエクアトリンが増えることが示されたため、エクアトリンとSPESP1との関係を解析中である。GalNAc糖転移酵素Galnt3欠損精子を解析した結果、エクアトリン配列138スレオニンから分岐するMN9抗体に対するエピトープ部の糖鎖がO-グリコシレーションされて伸びるためにはGalnt3糖転移酵素が必要であり、GlcNAcbeta1-3-GalNAcarfa1-Ser/Thr構造を持つことを共同して発見した(Histochem Cell Biol, 2013)。超顕微鏡の一つであるSTED方式を用いてEqtn-EGFPトランスジェニック(Tg)マウス精子先体膜系が切片にしないまま可視化されることを世界で初めて示し、また電顕的免疫金法と超顕微鏡STEDを併用して精子形成過程におけるエクアトリンの先体への配備過程を明らかにした (Cell Tissue Res, 2013)。受精中のエクアトリンは精子CD9やIzumo1に比較して、先体膜に安定して残りながら卵形質内に取り込まれることが分かった。現在、EQT-EGFP TgやCD9-EGFP Tgを用いてさらに詳細に解析中である。Eqtn-KOホモマウスについて次世代シークエンスのデータを得て解析中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

おおむね順調に進展している。やや遅れている部分はEqtn-欠損マウスの戻し交配とそのフェノタイプ確認のために時間がかかっている点である。原因は生まれた仔を母親が喰殺してしまうことが多かったためであるが、マウスが置かれている環境も影響があると考えられたため、途中で別部屋へ移動した。また、エクアトリンの生理学的意義の解析にも時間を要している。関連分子を探るために次世代シークエンスデータを集積し、現在解析中であるがこの解析にも時間がかかっている。

Strategy for Future Research Activity

目的としたEqtn欠損マウスあるいはGFP-Tgマウスの作成はやや遅れはあるが、ほぼ順調に進展しているため、これらをもとにした詳細な解析を今後行う。特にエクアトリン周囲構造と精子内ドメイン間(特に前先体と赤道部)の分布差と機能との関係に注目して研究を進める。遺伝子ノックアウトマウスやGFP遺伝子導入マウスが揃うとトータルな比較解析が可能となる。また、種々のトランスジェニックマウスを組合わせた実験も可能となるため実験の幅が広がり、微細構造との対比が可能となると考えられる。また、次世代シークエンスデータを解析し、関連して動く分子の遺伝子やタンパク質についても解析を進める。

  • Research Products

    (26 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (17 results) (of which Invited: 17 results) Book (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Integration of the mouse sperm fertilization-related protein equatorin into the acrosome during spermatogenesis as revealed by super-resolution and immunoelectoron microscopy.2013

    • Author(s)
      Ito C, Yamatoya K, Yoshida K, Fujimura L, Hatano M, Miyado K, Toshimori K.
    • Journal Title

      Cell Tissue Res.

      Volume: 352(3) Pages: 739-750

    • DOI

      10.1007/s00441-013-1650-y

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Galnt3 deficiency disrupts acrosome formation and leads to oligoasthenoteratozoospermia.2013

    • Author(s)
      Miyazaki T, Mori M, Yoshida CA, Ito C, Yamatoya K, Moriishi T, Kawai Y, Komori H, Kawane T, Izumi S, Toshimori K, Komori T.
    • Journal Title

      Histochem and Cell Biol.

      Volume: 139(2) Pages: 339-354

    • DOI

      10.1007/s00418-012-1031-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tysnd1 deficiency in mice interferes with the peroxisomal location of PTS2 enzymes, causing lipid metabolic abnormalities and male infertility.2013

    • Author(s)
      Mizuno Y, et al.
    • Journal Title

      PLoS genet.

      Volume: 9 Pages: e1003286

    • DOI

      10.1111/and.12030

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Unique structures of organelles observed in primary spermatocytes after micro-injection of protein solutions such as immunoglobulin into the lumen of the seminiferous tubules in mice and rats.2012

    • Author(s)
      Toyama Y,et al.
    • Journal Title

      Andrologia.

      Volume: In press Pages: In press

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1003286

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Usefulness of statistics for establishing evidence-based reproductive medicine.2012

    • Author(s)
      Sato Y, et al.
    • Journal Title

      Reprod Med Biol.

      Volume: 1(1) Pages: 49-58

    • DOI

      10.1007/s12522-011-0106-5

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] EQT-EGFP transgenic mouse を用いた time laps imaging と微細構造の対比による先体膜タンパク質 equatorin の挙動解析2013

    • Author(s)
      年森清隆
    • Organizer
      第118回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Place of Presentation
      サンポート高松・かがわ国際会議場
    • Year and Date
      2013-03-28 – 2013-03-30
    • Invited
  • [Presentation] 精子先体赤道部は、先体反応の過程でIZUMO1 のflip-flop によるN末端の露出の後、脆くなる2013

    • Author(s)
      大和屋健二
    • Organizer
      第118回日本解剖学会総会・全国学術集
    • Place of Presentation
      サンポート高松・かがわ国際会議場
    • Year and Date
      2013-03-28 – 2013-03-30
    • Invited
  • [Presentation] マウス精巣および精子における膜タンパク質ベイシジン分子の解析2013

    • Author(s)
      前川眞見子
    • Organizer
      第118回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Place of Presentation
      サンポート高松・かがわ国際会議場
    • Year and Date
      2013-03-28 – 2013-03-30
    • Invited
  • [Presentation] 抗equatorin 抗体はヒト先体マーカーとして有効である2013

    • Author(s)
      伊藤千鶴
    • Organizer
      第118回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Place of Presentation
      サンポート高松・かがわ国際会議場
    • Year and Date
      2013-03-28 – 2013-03-28
    • Invited
  • [Presentation] The pathogenic mechanism of abnormal peroxisome lipid metabolism in Tysnd1 deficient mice.2012

    • Author(s)
      Mizuno Y
    • Organizer
      The 35th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan.
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
    • Year and Date
      2012-12-13 – 2012-12-13
    • Invited
  • [Presentation] Correlation between sperm head morphology and oocyte activation ability.2012

    • Author(s)
      Toshimori K
    • Organizer
      The 63rd Congress of Korean Society for Reproductive Medicine (KSRM) 2012.
    • Place of Presentation
      Seoul Women's University (Korea)
    • Year and Date
      2012-12-01 – 2012-12-01
    • Invited
  • [Presentation] Subcellular and molecular events during mouse acrosome reaction mediated by fertilization-related protein equatorin.2012

    • Author(s)
      Toshimori K
    • Organizer
      International Symposium on the Mechanisms of Sexual Reproduction in Animal and Plants. Joint Meeting of the 2nd Allo-authentication Meeting and the 5th Egg-Coat Meeting(MCBEEC)
    • Place of Presentation
      Hotel Nagoya Garden Palace. Nagoya
    • Year and Date
      2012-11-13 – 2012-11-13
    • Invited
  • [Presentation] Equatorin (EQT) as a human sperm acrosome biomarker for the fertilization process. International Symposium on the Mechanisms of Sexual Reproduction in Animal and Plants.2012

    • Author(s)
      Ito C
    • Organizer
      Joint Meeting of the 2nd Allo-authentication Meeting and the 5th Egg-Coat Meeting(MCBEEC)
    • Place of Presentation
      Hotel Nagoya Garden Palace. Nagoya Japan
    • Year and Date
      2012-11-13 – 2012-11-13
    • Invited
  • [Presentation] Categorization of acrosome reaction and isolation of those sperm for biochemical analyses.2012

    • Author(s)
      Yamatoya K
    • Organizer
      Joint Meeting of the 2nd Allo-authentication Meeting and the 5th Egg-Coat Meeting(MCBEEC)
    • Place of Presentation
      Hotel Nagoya Garden Palace. Nagoya Japan
    • Year and Date
      2012-11-13 – 2012-11-13
    • Invited
  • [Presentation] 抗perinuclear theca MN13抗体を使った新しい精子評価法2012

    • Author(s)
      伊藤千鶴
    • Organizer
      第57回日本生殖医学会総会・学術講演会
    • Place of Presentation
      長崎ブリックホール 長崎新聞文化ホール
    • Year and Date
      2012-11-09 – 2012-11-09
    • Invited
  • [Presentation] 先体反応過程における精子膜と先体膜タンパク質の変化2012

    • Author(s)
      大和屋健二
    • Organizer
      第57回日本生殖医学会総会・学術講演会
    • Place of Presentation
      長崎ブリックホール 長崎新聞文化ホール
    • Year and Date
      2012-11-09 – 2012-11-09
    • Invited
  • [Presentation] 精子膜に起こる配偶子認識と融合に関する超微形態および分子レベルの解明2012

    • Author(s)
      年森清隆
    • Organizer
      新学術領域研究 動植物に共通するアロ認証機構の解明 第5回領域会議
    • Place of Presentation
      下田東急ホテル
    • Year and Date
      2012-06-13 – 2012-06-13
    • Invited
  • [Presentation] 生殖細胞の分化と受精/初期発生:制御機構と不妊症治療への応用研究2012

    • Author(s)
      年森清隆
    • Organizer
      第88回千葉医学会学術大会
    • Place of Presentation
      千葉大学医学部附属病院 第一講堂
    • Year and Date
      2012-06-12 – 2012-06-12
    • Invited
  • [Presentation] Fertilization in vivo revealed by live imaging and electron microscopy.2012

    • Author(s)
      年森清隆
    • Organizer
      日本顕微鏡学会 第68回学術講演会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      2012-05-14 – 2012-05-14
    • Invited
  • [Presentation] 先体膜タンパク質Equatorin を指標したマウス先体形成の解析2012

    • Author(s)
      伊藤千鶴
    • Organizer
      日本顕微鏡学会 第68回学術講演会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      2012-05-14 – 2012-05-14
    • Invited
  • [Presentation] 初期の先体反応における精子の形態とタンパク質の解析2012

    • Author(s)
      大和屋健二
    • Organizer
      日本顕微鏡学会 第68回学術講演会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      2012-05-14 – 2012-05-14
    • Invited
  • [Presentation] マウス精巣および精子におけるベイシジン分子の解析2012

    • Author(s)
      前川眞見子
    • Organizer
      日本顕微鏡学会 第68回学術講演会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      2012-05-14 – 2012-05-14
    • Invited
  • [Book] カラーイラストで学ぶ 集中講義 解剖学2012

    • Author(s)
      年森清隆
    • Total Pages
      496
    • Publisher
      メジカルビュー社
  • [Book] 第2版 人体の正常構造と機能. VI.生殖器2012

    • Author(s)
      年森清隆
    • Total Pages
      88
    • Publisher
      日本医事新報社
  • [Book] 第2版 人体の正常構造と機能(縮刷版).VI.生殖器.2012

    • Author(s)
      年森清隆
    • Total Pages
      904
    • Publisher
      日本医事新報社
  • [Remarks] ホームページ 業績

    • URL

      http://www.m.chiba-u.ac.jp/class/devbiol/

URL: 

Published: 2018-02-02  

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