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ユビキチン/プロテアソーム系による精子鞭毛運動の制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 12640660
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 動物生理・代謝
研究機関東北大学

研究代表者

稲葉 一男  東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (80221779)

研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2001年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2000年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワード精子 / 鞭毛運動 / ユビキチン / プロテアソーム / タンパク質リン酸化 / ホヤ / ダイニン / 受精 / 鞭毛活動 / プロテインホスファターゼ / ミトコンドリア / 鞭毛
研究概要

ユビキチン/プロテアソーム系は、細胞内タンパク質分解系として単寿命のタンパク質の分解やタンパク質による細胞機能の調節に重要な役割を果している。受精時の卵・精子相互作用や精子運動の制御等、受精時の精子の機能にも重要な役割を果すことが知られている。本研究は、特に後者の、運動制御における役割を解明すべく、サケ科魚類と原索動物ホヤを研究材料に用いて研究を進めた。まず、プロテアソームによってリン酸化制御を受けるタンパク質について、これまでダイニン軽鎖を中心に調べてきたが、ダイニン軽鎖の他にも、鞭毛基部に存在する15kDaタンパク質もプロテァソームによる制御を受けることが明らかになった。また、プロテアソーム系の上流に、カリウムチャネルに依存した細胞膜の過分極が存在し、プロテアソーム系の活性化の引き金になっていることが明らかになった。さらに、運動制御にユビキチンが同時に働いているか否かを検討するために、様々な生物の精子を用いて、ユビキチンタンパク質の比較解析を行った。その結果、サケ科魚類の精子には際立ったユビキチンタンパク質が存在しないこと、ホヤ類では多くのユビキチンタンパク質が精子に存在するが、その局在は核とミトコンドリアの境界領域であり、受精時のミトコンドリアの脱離に関与している可能性が出てきた。別のアプローチとして、約12,000のホヤ精巣EST解析により、数多くのユピキチン系、プロテアソーム系の遺伝子が単離された。特に、ユビキチン系の各種酵素、26Sプロテアソームの各種サブユニット、免疫プロテアソーム等、精子の機能や免疫系の原始モデルとしてのホヤ卵・精子相互作用を示唆する分子が多数同定された。これりをプローブとして、ユビキチン・プロテアソームの精子機能における新たな局面が明らかになると期待される。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (32件)

  • [文献書誌] Kho, K.H. et al.: "Transmembrane cell signaling for the initiation of trout sperm motility : role of ion channel and membrane hyperpolarization for cyclic AMP synthesis"Zoological Science. 18. 919-928 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Padma, P., et al.: "Molecular cloning and characterization of a thioredoxin/NDPK related dynein intermediate chain from the ascidian, Ciona intestinalis"Gene. 275. 177-183 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inaba K. et al.: "EST analysis of gene expression in testis of the ascidian, Ciona intestinalis"Molecular Reproduction and Development. (in press). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itoh, A. et al.: "Cyclic AMP-dependent Protein Phosphorylation in the Sperm of the chum Salmon, Oncorhynchus keta"Biomedical research. 22(in press). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inaba, K.: "High level of protein ubiquitination in ascidian sperm. In The biology of ascidians. (Sawada, Yokosawa, Lambert, eds,) (分執)"Springer-Verlag. 74-79 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 95-104 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kho, K.H. et al: "Transmembrane cell signaling for the initiation of trout sperm motility : role of ion channel and membrane hyperpolarization for cyclic AMP synthesis"Zoological Science. 18. 919-928 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Padma, P., et al: "Molecular cloning and characterization of a thioredoxin/NDPK related dynein intermediate chain from the ascidian, Clona intestinalis"Gene. 275. 177-183 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inaba, K.: "High level of protein ubiquitination in ascidian sperm"In The biology of ascidians. (Sawada, Yokosawa, Lambert, eds,) Springer-Verlag.. 74-79

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inaba K.et al: "EST analysis of gene expression in testis of the ascidian, Ciona intestinalis"Molecular Reproduction and Development. (in press.). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itoh, A. et al: "Cyclic AMP-dependent Protein Phosphorylation in the Sperm of the Chum Salmon, Oncorhynchus keta"Biomedical research. 22, (in press.). (2002)

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  • [文献書誌] K. Hosoya: "Conditionally immortalized brain capillary endothelial cell lines established from a transgenic mouse harboring temperature-sensitive Simian Virus 40 large T-antigen gene"AAPS Pharmsci. 2. article 27 (2000)

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  • [文献書誌] K. Hosoya: "mRNA expression and transport characterization of conditionally immortalizaed rat brain capillary endothelial cell lines ; A new in vitro BBB model for drug targeting"J. Drug Target.. 8. 357-370 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kitazawa: "Characterization of the amino acid transport of new immortalized choroid plexus epithelial cell lines : A novel in vitro system for investigating transport functions at the blood-cerebrospinal fluid barrier"Pharm. Res.. 18. 16-22 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Hosoya: "Conditionally Immortalized retianl capillary endothelial cell lines (TR-iBRB) expressing differentiated endothelial cell functions derived from a transgenic rat harboring the temperature-sensitive SV 40 large T -antigen gene"Exp. Eye Res.. 72. 163-172 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Hattori: "Establishment of bone marrow-derived endothelial cell lines from ts-SV40 T-antigen gene transgenic rats"Pharm. Res.. 18. 9-15 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Tetsuka: "Acidic amino acid transport characterization of a newly developed conditionally immortalized rat Type 2 astrocyte cell line (TR-AST)"Cell Struct. Func.. 26. 197-203 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Asashima: "Newly derived rat brain pericyte cell line, TR-PCT, responds to transforming growth factor-β 1 and β-glycerophosphate"Eur. J. Cell Biol.. (in press).

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Deguchi: "Major role of organic anion transporter 3 in the transport of indocyl sulfate in the kidney"Kidney Int.. (accepted for publication). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Takanaga: "ATA2 is predominantly expressed as system A at the blood-brain barrier and acts as brain-to-blood efflux transport for L-proline"Mol. Pharmacol.. (accepted for publication). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Hosoya: "Reconstruction of the blood-retinal barrier and the blood-brain barrier and its application to the drug delivery research"Drug Delivery System. 16. 29-38 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Ohtsuki: "Recent advance if the blood-brain barrier research"Seitainokagaku. 52. 532-540 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Deguchi: "Application of the brain microdialysis to the blood-brain barrier transport Research"Seitainokagaku. 52. 563-570 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Terasaki: "ed by Y. Ikada and Y. Shimizu, Elsevier Science B.V."Brain Barrier Function : Its Analysis and reconstitution, in Tissue Engineering for Therapeutic Use 4. 95-104 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kho, K.H.et al.: "Transmembrane cell signaling for the initiation of trout sperm motility : role of ion channel and membrane hyperpolarization for cyclic AMP synthesis"Zoological Science. 18. 919-928 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Padama, P., et al.: "Molecular cloning and characterization of a thioredoxin/NDPK related dynein intermediate chain from the ascidian, ciona intestinalis"Gene. 275. 177-183 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Inaba K. et al.: "EST analysis of gene expression in testis of the ascidian, Ciona intestinalis"Molecular Reproduction and Development. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Itoh, A. et al.: "Cyclic AMP-dependent Protein Phosphorylation in the Sperm of the Chum Salmon, Oncorhynchus keta"Biomedical research. 22(in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Inaba, K.: "Springer-Verlag"High level of protein ubiquitination in ascidian sperm. In The biology of ascidians. (Sawada,Yokosawa,Lambert,eds,)(分執). 74-79 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuo Inaba: "Conformational Changes of Dynein : Mapping and Sequence Analysis of ATPN anadate-Dependent Trypsin-Sensitive Sites on the Outer Arm Dynein b Heavy Chain from Sea Urchin Sperm Flagella."J.Biochem.. 127. 1115-1120 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuo Inaba: "Molecular mechanism of the regulation of sperm motility-The role of protein phosphorylation in dynein-driven microtubule sliding."Proceedings of the JSPS-DOST symposium on Current Trends in Molecular Biology.. 1. 65-67 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuo Inaba: "High Level of Protein Ubiquitination in Ascidian Sperm"In"Biology of Ascidians" (Sawada,Yokosawa, and Lambert, eds). (in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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