2013 Fiscal Year Annual Research Report

細胞膜マイクロドメインを足場とする配偶子間認識と膜融合の分子機構

Publicly Offered Research

Project Area	Elucidation of Common Mechanisms for Allogeneic Authentication in Animals and Plants
Project/Area Number	24112714
Research Institution	Kyoto Sangyo University
Principal Investigator	佐藤賢一京都産業大学, 総合生命科学部, 教授 (30235337)
Project Period (FY)	2012-04-01 – 2014-03-31
Keywords	受精 / シグナル伝達 / 配偶子間相互作用 / 膜マイクロドメイン / アロ認証 / Src / ウロプラキンIII
Research Abstract	アフリカツメガエル卵細胞の受精成立メカニズムに関する研究をおこない、次の成果を得た。１、未受精卵から単離した膜マイクロドメイン（UF-MDと略す）を用いて、受精に伴う細胞膜シグナル伝達反応（チロシンキナーゼSrcの活性化、膜貫通型タンパク質uroplakin IIIの部分分解とチロシンリン酸化など）の試験管内再構成に成功した。この結果から、精子と単離UF-MDを用いる実験が受精時における精子と卵細胞の相互作用の実態を明らかにするためのモデル実験として利用可能であることが明らかになり、またこのことをふまえて、実際の受精反応の際に卵細胞のMD成分がどのような生理機能を担っているかを解析する動機づけが得られた。２、UF-MDの精子との相互作用および受精成立メカニズムへの貢献能力が卵成熟に伴い構築されることを明らかにした。UF-MDに存在するuroplakin IIIは精子プロテアーゼによる部分分解をうけることで卵細胞内に受精シグナルを送る役割をもっている。この分子の卵細胞形成過程における発現状態を生化学的に調べたところ、卵細胞形成ステージのきわめて早い段階からそのタンパク質発現が見られることがわかった。いっぽうで間接蛍光抗体法により卵細胞表層でのuroplakin IIIの発現を調べたところ、卵成熟過程でuroplakin IIIが卵細胞表層に細胞外ドメインを提示する、すなわち精子との相互作用能を獲得することを示唆する結果を得ることができた。そこで実際に未成熟卵母細胞からMDを単離して（GV-MDと略す）、前記成果１の受精シグナル再構成実験をおこなったところ、UF-MDと異なりGV-MDには精子によるシグナル伝達反応機構が備わっていない、あるいはその活性が極めて低いということが明らかとなった。これらの結果はアフリカツメガエルの受精成立メカニズムにおけるMDとMD局在性分子の生理機能と機能構築に関する新たなかつ重要な知見として、当該研究分野の進展に資するものと考えている。
Current Status of Research Progress	Reason 25年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	25年度が最終年度であるため、記入しない。