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雄性配偶子の異種細胞間相互作用による機能制御の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 11235201
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関筑波大学

研究代表者

馬場 忠  筑波大学, 応用生物化学系, 教授 (40165056)

研究分担者 柏原 真一  筑波大学, 応用生物化学系, 助教授 (00254318)
高橋 智  筑波大学, 基礎医学系, 教授 (50271896)
岡村 直道  筑波大学, 基礎医学系, 教授 (30134224)
西村 仁  筑波大学, 応用生物化学系, 講師 (80241347)
研究期間 (年度) 1999 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
93,300千円 (直接経費: 93,300千円)
2002年度: 23,400千円 (直接経費: 23,400千円)
2001年度: 20,500千円 (直接経費: 20,500千円)
2000年度: 24,400千円 (直接経費: 24,400千円)
1999年度: 25,000千円 (直接経費: 25,000千円)
キーワード雄性配偶子 / 細胞間相互作用 / 精子 / 精子成熟 / 受精 / セルトリ細胞 / 輸卵管 / 精子形成 / 輪卵管
研究概要

精巣での精子形成から,精巣上体での精子成熟,精子の雌性生殖器移動,および受精での諸過程における雄性配偶子と異種細胞間相互作用を解析して,以下の研究成果を得た。
1.精細胞の細胞質に局在するmRNAポリAポリメラーゼTPAPを同定し,その欠損マウスの解析を行い,減数分裂直後で精子形成が停止することが明らかになった。また,TPAPは減数分裂前後から発現するが,その欠損によって減数分裂期以前の精細胞で顕著にアポトーシスが起っていた。細胞分化が停止した精細胞のアポトーシスシグナルが,セルトリ細胞を介して減数分裂期以前の細胞へ伝達されている可能性が見いだされた。
2.精子と卵子の融合で機能していると考えられているADAM1aとADAM1bの局在と前駆体のプロセシング,および機能について調べ,ADAM1a前駆体は精細胞の粗面小胞体だけに存在しており,ADAM2やADAM3の分泌に関与している可能性が見いだされた。ADAM1b前駆体はゴルジ装置を経由して細胞膜に移行し,精子形成・成熟に伴って成熟型へと変化することが明らかとなった。また,ADAM1a欠損マウスの解析を行い,ADAM1a欠損オスマウスの不妊の原因は子宮と輸卵管のジャンクションでの精子滞留であることが明らかとなった。ADAM1aは精巣上体精子には存在しないため,子宮からの精子離脱に関与する分子群の機能制御を精子形成または成熟過程で行っている可能性が見いだされた。
3.精子の卵丘細胞間マトリックス通過に関与すると考えられている精子ビアルロニダーゼPH20欠損マウスの解析を行い,PH20がその通過に必須でないことを明らかにした。さらに,PH20以外の精子ビアルロニダーゼの探索を行い,精子アクロソーム反応で大量に放出される新規ヒアルロニダーゼHyal5を同定することに成功した。

報告書

(5件)
  • 2003 研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (52件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (52件)

  • [文献書誌] Kazuo Yamagata: "Difference of acrosomal serine protease system between mouse and other rodent sperm"Developmental Genetics. 25. 115-122 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ko Ohmura: "A homologue of pancreatic trypsin is localized in the acrosome of mammalian sperm, and is released during acrosome reaction"Journal of Biological Chemistry. 274. 29426-29432 (1999)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shin-ichi Kashiwabara: "Identification of a novel isoform of poly(A) polymerase, TPAP, specifically present in the cytoplasm of spermatogenic cells"Developmental Biology. 228. 106-115 (2000)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Eri Kodama: "cDNA cloning and functional analysis of ascidian sperm proacrosin"Journal of Biological Chemistry. 276. 24594-24600 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takehide Murata: "The hiiragi gene encodes a poly(A) polymerase, which controls the formation of the wing margin in Drosophila melanogaster"Developmental Biology. 233. 137-147 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hitoshi Nishimura: "The ADAM1a and ADAM1b genes, instead of the ADAM1 (fertilin _) gene, are localized on mouse chromosome 5"Gene. 291. 67-76 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 柏原 真一: "アクロシンインヒビター"制御タンパク質(インヒビター):廣川書店. (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Arata Honda: "A mouse seine protease TESP5 is selectively included into lipid rafts of sperm membrane presumably as a glycosyiphosphatidylinositol-anchored protein"Journal of Biological Chemistry. 277. 16976-16984 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Daichi Baba: "Mouse sperm lacking cell surface hyaluronidase PH-20 can pass through the layer of cumulus cells and fertilize the egg"Journal of Biological Chemistry. 277. 30310-30314 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshinori Takahashi: "Mammalian copper chaperone Cox17p has an essential role in activation of cytochrome c oxidase and embryonic development"Molecular and Cellular Biology. 22. 7614-7621 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shin-ichi Kashiwabara: "Regulation of spermatogenesis by testis-specific, cytoplasmic poly(A) polymerase TPAP"Science. 298. 1999-2002 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shin Sugiura: "Expression of a testis-specific form of TBP-related factor 2 (TRF2) mRNA during mouse spermatogenesis"Journal of Reproduction and Development. 49. 107-111 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ekyune Kim: "Differential localization of ADAM1a and ADAM1b in the endoplasmic reticulum of testicular germ cells and on the surface of epididymal sperm"Biochemical and Biophysical Research Communications. 304. 313-319 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tiangang Zhuang: "Transgenic expression of testis-specific poly(A) polymerase TPAP in wild-type and TPAP deficient mice"Journal of Reproduction and Development. (In press). (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hitoshi Nishimura: "Possible implication of fertilin complex between ADAM1a and ADAM2 in the appearance of ADAM3 on sperm surface"Journal of Biological Chemistry. (In press). (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamagata, K.: "Difference of acrosomal serine protease system between mouse and other rodent sperm."Dev. Genet.. 25. 115-122 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohmura, K.: "A homologue of pancreatic trypsin localized in the acrosome of mammalian sperm, and is released during acrosome reaction."J. Biol. Chem.. 271. 29426-029432 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kashiwabara, S.: "Identification of a novel isoform poly (A) polymerase, TPAP, specifically present in the cytoplasm of spermatogenic cells."Dev. Biol.. 228. 106-115 (2000)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kodama, E.: "cDNA cloning and functional analysis of asciadian sperm proacrosin."J. Biol. Chem.. 276. 24594-24600 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murata, T.: "The hiiragi gene encodes a poly (A) polymerase, which controls the formation of the wing margin in Drosophila melanogaster"Dev. Biol.. 233. 137-147 (2001)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nishimura, H.: "The ADAM1a and ADAM1b genes, instead of the ADAM1 (fertilin_) gene, are localized on mouse chromosome 5."Gene. 291. 67-76 (2002)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Honda, A.: "A mouse serine protease TESP5 is selectively included into lipid rafts of sperm membrane presumably as a glycosylphosphatidylinositol-anchored protein."J. Biol. Chem.. 277. 16976-16984 (2002)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Baba, D.: "Mouse sperm lacking cell surface hyaluronidase PH-20 can pass through the layer of cumulus cells and fertilize the egg."J. Biol. Chem.. 277. 30310-30314 (2002)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi, Y.: "Mammalian copper chaperone Cox17p has an essential role in activation of cytochrome c oxidase and embryonic development."Mol. Cell. Biol.. 22. 7614-7612 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kashiwabara, S.: "Regulation of spermatogenesis by testis-specific, cytoplasmic poly (A) polymerase TPAP."Science. 298. 1999-2002

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sugiura, S.: "Expression of a testis-specifc form of TBP-related factor2 (TRF2) mRNA during mouse spermatogenesis."J. Reprod. Dev.. 49. 107-111 (2003)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kim, E.: "Differential localization of ADAM1a and ADAM1b in the endoplasmic reticulum of testicular germ cells and on the surface of epididymal sperm."Biochem. Biophys. Res. Commun.. 304. 313-319 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Zhuang, T.: "Transgenic expression of testis-specific poly (A) polymerase TPAP in the wild-type and TPAP-deficient mice"J. Reprod. Dev., in press. (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nishimura, H.: "Possible implication of fertilin complex between ADAM1a And ADAM2 in the appearance of ADAM3 on sperm surface."J. Biol. Chem., in press. (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kashiwabara S.: "Acrosin Inhibitor"Hirokawa-shoten. 5. (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hitoshi Nishimura: "The ADAM1a and ADAM1b genes, instead of the ADAM1(fertilin α)gene, are localized on mouse choromosome 5"Gene. 291. 67-76 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Arata Honda: "A mouse serine protease TESP5 is selectively included into lipid rafts of sperm membrane presumably as a glycosylphosphatidylinositol-anchored protein"Journal of Biological Chemistry. 277. 16976-16984 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Jindawan Siruntawineti: "Occurrence of small, round vesicles in the acrosome of elongating spermatids from a mouse mutant line with a partial deletion of the Y chromosome."Journal Reproduction and Development. 48. 513-521 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Daichi Baba: "Mouse sperm lacking cell surface hyaluronidase PH-20 can pass through the layer of cumulus cells and fertilize the egg"Journal of Biological Chemistry. 277. 30310-30314 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shin-ichi Kashiwabara: "Regulation of spermatogenesis by testis-specific, cytoplasmic poly(A) polymerase TPAP"Science. 298. 1999-2002 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shin Sugiura: "Expression of a testis-specific from of TBP-related factor 2(TRF2)mRAN during mouse spermatogenesis"Journal Reproduction and Development. 49. 107-111 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Arata Honda: "A mouse serine protease TESP5 is selectively included into lipid rafts of sperm membrane presumably as a GPI-anchored protein"Journal of Biological Chemistry. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shin-ichi Kashiwabara: "Role of acrosomal matrix proteases in sperm-zona pellucida interactions"Human Reproduction Update. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Eri Kodama: "Spermosin, a trypsin-like protease from ascidian sperm : cDNA cloning, protein structures and functional analysis"European Journal of Biochemistry. 269. 657-663 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hitoshi Nishimura: "The ADAM1a and ADAM1b genes, instead of the ADAM1 (fertilin α) gene, are localized on mouse chromosome 5"Gene. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Eri Kodama: "cDNA cloning and functional analysis of ascidian sperm proacrosin"Journal of Biological Chemistry. 276. 24594-24600 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Takehide Murata: "The hiiragi gene encodes a poly(A) polymerase, which controls the formation of the wing margin in Drosophila melanogaster"Developmental Biology. 233. 137-147 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Tsuneatsu Mori: "Molecular and immunological approaches to mammalian fertilization"Journal of Reproductive Immunology. 47. 139-158 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Atsuto Inoue: "The transcript for a novel protein with a zinc finger motif is expressed at specific stages of mouse spermatogenesis"Biochemical and Biophysical Research Communications. 273. 398-403 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Shin-ichi Kashiwabara: "Identification of a novel isoform of poly(A) polymerase, TPAP, specifically present in the cytoplasm of spermatogenic cells"Developmental Biology. 228. 106-115 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hitoshi Nishimura: "Analysis of loss of adhesive function in sperm lacking cyritestin and fertilin β"Developmental Biology. (In press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nakanishi: "Real-time observation of acrosomal dispersal from mouse spperm using GFP as a marker protein"FEBS Lett. 449. 277-283 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yamagata: "Difference of acrosomal serine protease system between mouse and other rodent sperm"Dev:Genet.. 25. 115-122 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ohmura: "A homologue of pancreatic trypsin is loculized in the acrosome of mammalian sperm,and is released dming acrosome reaction"J.Biol.Chem.. 274. 29426-29432 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] N.Okamura: "Aporcine homolog of the major secretory protein of human epididy mis,HEI,spenifically binds chakesterol"Biochim.Biophys.Acta. 1438. 377-387 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Z.Jin: "Puritication and properties of major α-D-mannosidase in the lmminal tlaid of porcine epididynis"Biochim.Biophys.Acta. 1432. 382-392 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nishimura: "A GATA box in the GATA-1 gene hematopoitic enhancer is a critical element in the network of GATA factors"Mol.Cell.Biol.. 20. 713-723 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2018-03-28  

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