カイコガを利用した体内受精型動物の精子成熟機構の解明

• 研究課題/領域番号: 15K07793
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 昆虫科学
• 研究機関: 京都工芸繊維大学
• 研究代表者: 長岡 純治 京都工芸繊維大学, 応用生物学系, 助教 (00303933)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 精子成熟 / カイコガ / セリンプロテアーゼ / チロシンリン酸化 / 精液タンパク質 / 精子内シグナル伝達 / 精子成熟誘発因子 / 精漿タンパク質 / 精子タンパク質 / リン酸化 / 昆虫 / 精子 / 成熟調節 / プロテアーゼ / カルシウム

研究成果の概要

（1）精子成熟に関与する6つの候補タンパク質を見出した。これらのタンパク質は、共通してArg-Arg延長配列を含んでおり，精子成熟の進行とともに段階的な分解が見出された。これらの知見は、精子成熟誘発因子Initoatorinによって，主にArg-Argモチーフを特異的切断することで引き起こされているものと考えられる。
（2）カイコガにおいても，精子の鞭毛運動形体変化は，ヒト精子の運動性の開始および調節における調節因子として注目されているCa2+，cAMP依存性プロテインキナーゼ（PKA）活性およびチロシンリン酸化が深く関係している可能性が見出された。

研究成果

• [雑誌論文] Identifying a sigma class glutathione S-transferase 2 from the silkworm <i>Bombyx mori</i> (2017)
  • 著者名/発表者名: Aiko Hirowatari, Sumiharu Nagaoka, Naotaka Yamada, Kohji Yamamoto
  • 雑誌名: Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｉｎｓｅｃｔ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｓｅｒｉｃｏｌｏｇｙ 巻: 86 号: 1 ページ: 1_001-1_007
  • DOI: 10.11416/jibs.86.1_001
  • NAID: 130005475859
  • ISSN: 1346-8073, 1884-7978
  • 査読あり
• [雑誌論文] Success in the acquisition of Bombyx mori sperm motility is influenced by the extracellular production of nitric oxide (NO) in the presence of seminal fluid nitric oxide synthase (NOS). (2017)
  • 著者名/発表者名: Nagaoka, S., Asagoshi, M., Kato, K., Takata, Y.
  • 雑誌名: Insect Biochemistry and Molecular Biology 巻: 84 ページ: 40-47
  • DOI: 10.1016/j.ibmb.2017.04.003
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification and localization of a novel ecdysone oxidase in the silkworm, <i>Bombyx mori</i> (2017)
  • 著者名/発表者名: Kohji Yamamoto and Sumiharu Nagaoka
  • 雑誌名: Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｉｎｓｅｃｔ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｓｅｒｉｃｏｌｏｇｙ 巻: 86 号: 2 ページ: 2_049-2_053
  • DOI: 10.11416/jibs.86.2_049
  • NAID: 130005865230
  • ISSN: 1346-8073, 1884-7978
  • 査読あり
• [雑誌論文] The angiotensin converting enzyme (ACE) inhibitor, captopril disrupts the motility activation of sperm from the silkworm, Bombyx mori. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sumiharu Nagaokaa, Saori Kawasaki, Hideki Kawasaki, Kaeko Kamei
  • 雑誌名: Journal of Insect Physiology 巻: 103 ページ: 18-28
  • DOI: 10.1016/j.jinsphys.2017.09.007
  • 査読あり
• [学会発表] 精子成熟に伴う精子吸着性チロシンリン酸化タンパク質BmSfp25の変化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 長岡純治・土居 梓・畑山紗智子・近藤由紀子
  • 学会等名: 日本蚕糸学会第88回大会
• [学会発表] カイコガ精液タンパク質 (BmSfp32) は特異的分解により精子吸着性が低下する (2017)
  • 著者名/発表者名: 髙村智子・枩田紗希・土居梓・白井孝治・長岡純治
  • 学会等名: 平成29年度 蚕糸・昆虫機能利用学術講演会 日本蚕糸学会第87回大会
  • 発表場所: つくば市
  • 年月日: 2017-03-21
• [学会発表] 相同性をもった4種のカイコガ精しょうタンパク質は精子成熟の進行に伴い段階的に分解される (2017)
  • 著者名/発表者名: 枩田紗希・髙村智子・白井孝治・長岡純治
  • 学会等名: 平成29年度 蚕糸・昆虫機能利用学術講演会 日本蚕糸学会第87回大会
  • 発表場所: つくば市
  • 年月日: 2017-03-21
• [学会発表] カイコガ絹糸腺抽出液を利用した転写・翻訳共役型無細胞系タンパク質合成反応液ならびに合成促進DNA配列の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 長岡純治・大山真裕・土岐敦子・三上敬仁・谷尾博子・辻本恵太・伊藤昌章
  • 学会等名: 平成29年度 蚕糸・昆虫機能利用学術講演会 日本蚕糸学会第87回大会
  • 発表場所: つくば市
  • 年月日: 2017-03-21
• [学会発表] カイコガ精液タンパク質 (BmSfp32) は特異的分解により精子吸着性が低下する (2017)
  • 著者名/発表者名: 髙村智子,枩田紗希,土居 梓,白井孝治,長岡純治
  • 学会等名: 日本蚕糸学会第87回大会
• [学会発表] 相同性をもった4種のカイコガ精しょうタンパク質は精子成熟の進行に伴い段階的に分解される (2017)
  • 著者名/発表者名: 枩田紗希,髙村智子,白井孝治,長岡純治
  • 学会等名: 日本蚕糸学会第87回大会
• [学会発表] カイコガ絹糸腺抽出液を利用した転写・翻訳共役型無細胞系タンパク質合成反応液ならびに合成促進DNA配列の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 長岡純治・大山真裕・土岐敦子・三上敬仁・谷尾博子・辻本恵太・伊東昌章
  • 学会等名: 日本蚕糸学会第87回大会
• [学会発表] カイコガ精子成熟に伴い分解される精液タンパク質の動態 (2016)
  • 著者名/発表者名: 土居 梓・枩田紗希・髙村智子・白井孝治・長岡純治
  • 学会等名: 平成28年度 蚕糸・昆虫機能利用学術講演会 日本蚕糸学会第86回大会
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学 （京都）
  • 年月日: 2016-03-17
• [学会発表] カイコガInitiatorinと類似したセリンプロテアーゼは，あらゆる昆虫の精子成熟誘発因子となりうるのか？ (2016)
  • 著者名/発表者名: 長岡純治・木村周世・西村祐香・阪倉美紀
  • 学会等名: 平成28年度 蚕糸・昆虫機能利用学術講演会 日本蚕糸学会第86回大会
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学 （京都）
  • 年月日: 2016-03-17
• [学会発表] カイコガ精子成熟誘発因子・initiatorinによるcarboxypeptidase Bの特異的な活性調節 (2015)
  • 著者名/発表者名: 長岡純治･阪倉美紀・木村周世
  • 学会等名: 平成27年度 蚕糸・昆虫機能利用学術講演会 日本蚕糸学会第85回大会
  • 発表場所: 北海道大学 （札幌）
  • 年月日: 2015-09-26
• [学会発表] In vitro精子成熟再現系における塩基性タンパク質の変化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 髙村智子・枩田紗希・長塚英莉・白井孝治・長岡純治
  • 学会等名: 平成27年度 蚕糸・昆虫機能利用学術講演会 日本蚕糸学会第85回大会
  • 発表場所: 北海道大学 （札幌）
  • 年月日: 2015-09-26
• [学会発表] 精子成熟誘発因子・Initiatorinの基質候補タンパク質 (2015)
  • 著者名/発表者名: 枩田紗希・髙村智子・長塚英莉・白井孝治・長岡純治
  • 学会等名: 平成27年度 蚕糸・昆虫機能利用学術講演会 日本蚕糸学会第85回大会
  • 発表場所: 北海道大学 （札幌）
  • 年月日: 2015-09-26
• [学会発表] カイコガ精子成熟に伴い分解される精包タンパク質の同定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 土居 梓・白井孝治・長岡純治
  • 学会等名: 平成27年度 蚕糸・昆虫機能利用学術講演会 日本蚕糸学会第85回大会
  • 発表場所: 北海道大学 （札幌）
  • 年月日: 2015-09-26