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不妊病態に関わる受精制御因子『精嚢腺タンパク質SVSファミリー』の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 10J05104
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 産婦人科学
研究機関独立行政法人国立成育医療研究センター

研究代表者

河野 菜摘子  (独)国立成育医療研究センター, 生殖・細胞医療研究部, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2011年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2010年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード精漿タンパク質 / 精嚢腺 / 精子 / 子宮内液 / 不妊病態 / ノックアウトマウス / 精嚢腺タンパク質SVS2 / 子宮・卵管内環境
研究概要

研究目的1 : 精嚢腺由来の膣栓形成タンパク質の体内受精における必要性を調べる
精嚢腺タンパク質SVS2が交尾時にメス生殖器内へ侵入し、精子と相互作用して精子の受精能を抑制することが明らかとなっている。また昨年までの結果から、SVS2を欠損したオスマウスでは産仔がほとんど得られないこと、またノックアウトマウスにSVS2を遺伝子導入すると妊孕性が回復することが明らかとなっていた。平成25年度は、そのフェノタイプを詳細に解析した。子宮内に射出された精子を電子顕微鏡で解析した結果、SVS2は精子の受精能をコントロールしていると予想していたが、子宮内ではそのような現象は見られず、SVS2は子宮内で精子を保護していることが明らかとなった。またこの結果から、子宮内には精子を殺す因子が存在すること、その因子は液性因子であり体外でも精子細胞膜を破壊する様子が観察されることが分かった。これらの結果は、これまでの常識である「メス生殖器は精子の受精を高める」「メス生殖器内は精子に快適な状況」といった概念を否定するものであり、インパクトのある雑誌への掲載が決まり、新聞やインターネットニュースなどにも取り上げられた。
研究目的2 : メス生殖器による精子からのSVS2の除去機構
これまでの結果から、子宮内においてSVS2は精子表面から徐々に消失し、卵子の待つ卵管では精子はSVS2と結合していないことが明らかとなっている。平成25年度は、この仕組みを明らかにする予定であったが、目的1で明らかとなった、子宮内の殺精子因子の同定が優先事項となったため、SVS2の除去機構はあまり進んでいない。マウスSVS2はヒトSemgと相同であるが、ヒトの場合、精子とSemgの結合は遠心分離用密度勾配媒体であるPercollを用いて解除できることが明らかとなった。ヒトの人工授精には、射出精子をPercollで洗浄し子宮内へ注入するのが慣例であり、この方法では子宮内で精子を守るはずのSemgが存在しないことになり、精子の生存性が低くなると予想される。Percollではなく、もう少しSemgを残した状態で精子を洗浄できる方法を考える必要があると考えられた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

ノックアウトマウスの表現型を詳細に解析した結果、予想していた現象は見られなかったが、それ以上の現象を発見することが出来た。また当初の目的は論文としてまとめることであったが、想定外に高いレベルの雑誌へ掲載が決まった。

今後の研究の推進方策

平成25年度の研究結果からは、子宮内の殺精子因子を完全には同定することが出来なかった。免疫系の因子であると想定しているため、今後は網羅的なプロテオミクスを行い、完全に同定する予定である。同定後は、その因子を欠損した雌マウスとSVS2を欠損した雄マウスを交配させて、それら因子の体内受精における必要性を確認する予定である。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2014 2013 2011 2010

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Seminal vesicle protein SVS2 is required for sperm survival in the uterus2014

    • 著者名/発表者名
      N Kawano, N Araki, K Ybshida, THibino, N Ohnami, M Makino, S Kanai, H Hasuwa, M Yoshida, K Miyado, A Umezawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 111(11) 号: 11 ページ: 4145-4150

    • DOI

      10.1073/pnas.1320715111

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Absence of CD9 reduces endometrial VEGF secretion and impairs uterine repair after parturition2014

    • 著者名/発表者名
      N Kawano, K Miyado, N Yoshii, S Kanai, H Saito, M Miyado, N Inagaki, Y Odawara, T Hamatani, A Umezawa
    • 雑誌名

      Scientific reports

      巻: 4 号: 1 ページ: 4701-4701

    • DOI

      10.1038/srep04701

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Critical role of exosomes in sperm-egg fusion and virus-induced cell-cell fusion2013

    • 著者名/発表者名
      Y Harada, K Yoshida, N Kawano, K Miyado
    • 雑誌名

      Reproductive Medicine and Biology

      巻: 12(4) 号: 4 ページ: 117-126

    • DOI

      10.1007/s12522-013-0152-2

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Innate immune system still works at diapause, a physiological state of dormancy in insects2011

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, A., Miyado, K., Takezawa, Y., Ohnami, N., Sato, M., Ono, C., Harada, Y., Yoshida, K., Kawano, N., Kanai, S., Miyado, M., Umezawa, A.
    • 雑誌名

      Biochemical and biophysical research communications

      巻: 410(2) ページ: 351-357

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] beta-catenin is a molecular switch that regulates transition of cell-cell a dhesion to fusion2011

    • 著者名/発表者名
      Takezawa, Y., Yoshida, K., Miyado, K., Sato, M., Nakamura, A., Kawano, N., Sakakibara, K., Kondo, T., Harada, Y., Ohnami, N, Kanai, S.,Miyado, M., Saito, H., Takahashi, Y., Akutsu, H., Umezawa, A.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: (In press)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lipid Rafts : Keys to Sperm Maturation, Fertilization, and Early Embryogenesis.2011

    • 著者名/発表者名
      N.Kawano, K.Yoshida, K.Miyado, M.Yoshida.
    • 雑誌名

      Journal of Lipids.

      巻: (In press,In press)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mice Lacking Two Sperm Serine Proteases, ACR and PRSS21, Are Subfertile, but the Mutant Sperm Are Infertile In Vitro.2010

    • 著者名/発表者名
      N.Kawano, W.Kang, M.Yamashita, Y.Koga, T.Yamazaki, T.Hata, K.Miyado, T.Baba
    • 雑誌名

      Biology of Reproduction

      巻: 83(3) ページ: 359-369

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 精嚢分泌タンパクSVS2のマウス体内受精における役割について2011

    • 著者名/発表者名
      河野菜摘子、荒木直也、吉田薫、吉田学、宮戸健二
    • 学会等名
      日本動物学会第81回旭川大会
    • 発表場所
      旭川
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] The essential role of seminal vesicle secretions on the sperm fertility in the female reproductive tract.2010

    • 著者名/発表者名
      Natsuko Kawano, Naoya Araki, Kaoru Yoshida, Manabu Yoshida, Kenji Miyado.
    • 学会等名
      11th International Symposium on SPERMATOLOGY
    • 発表場所
      OKINAWA
    • 年月日
      2010-06-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] Role of CD9 in Sperm-Egg Fusion and Virus-Induced Cell Fusion in Mammals2014

    • 著者名/発表者名
      Keiichi Yoshida, Natsuko Kawano, Yuichiroh Harada, Kenji Miyado
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Role of CD9 in sperm-egg fusion and its general role in fusion phenomena.2011

    • 著者名/発表者名
      N.Kawano, Y.Harada, K.Yoshida, M.Miyado, K.Miyado.
    • 総ページ数
      14
    • 出版者
      Cell Fusions.Regulation and Control Larsson, Lars-Inge(Ed.)1st Edition.
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-12-03   更新日: 2024-03-26  

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