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両生類における単精受精機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K07373
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 発生生物学
研究機関山口大学

研究代表者

岩尾 康宏  山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (10144916)

研究分担者 上野 秀一  山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (80363092)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード受精 / 精子 / 卵賦活 / 多精拒否 / 両生類 / 核移動 / 核退化 / 膜接着 / 膜融合 / 発生・分化 / 共焦点顕微鏡 / 細胞・組織
研究成果の概要

受精は有性生殖に必須で、その成立には卵と精子の特異的な融合が必要である。本研究では、脊椎動物における雌雄の核による2倍体ゲノムでの単精発生を保証する分子機構のしくみについて両生類を中心に解明した。単精受精のカエルにおける精子と卵の膜融合と卵賦活を制御している電位感受性の分子と考えられているMMP-2 (HPX)を欠失した変異個体の作成に成功し、多精が起こることを明らかにした。また、イモリ生理的多精卵での遅い細胞内多精拒否において、雌雄前核の結合には微小管モータータンパク質が必要であることを明らかにし、余分な付属精子核の選択的な分解機構ではオートファジーやユビキチン分解経路が関わると考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、脊椎動物の受精において卵が1つの精子のみを受け入れるしくみ:多精拒否の機構を明らにすることができた。これらの知見は、受精のしくみが大きく異なる無羊膜類(両生類)から羊膜類(爬虫類)への進化に重要な生殖機構の解明にも役立つ。さらに多精拒否の分子機構に関する詳細な知見は、多数の精子が必要とされる哺乳類の人工授精下で、多精を防止してより有効な受精をおこなう技術への基礎研究としても期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (19件) (うち招待講演 2件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] The electrical block to polyspermy induced by an intracellular Ca2+ increase at fertilization of the clawed frogs, Xenopus laevis and Xenopus tropicalis.2019

    • 著者名/発表者名
      Watabe M, Izaki K, Fujino S, Maruyama M, Kojima C, Hiraiwa A, Ueno S, Iwao Y.
    • 雑誌名

      Molecular Reproduction and Development

      巻: 86 号: 4 ページ: 387-403

    • DOI

      10.1002/mrd.23115

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] イモリ生理的多精における細胞内多精防止2018

    • 著者名/発表者名
      藤本 純佳、角田 明日香、渡辺 安理沙、岩尾 康宏
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ネッタイツメガエルにおけるMMP-2 HPXの受精での役割2018

    • 著者名/発表者名
      平岩 梓、渡部 茉美、上野 智代、上野 秀一、中島 圭介、矢尾板 芳郎、岩尾 康宏
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ツメガエルの卵賦活と電気的多精拒否における精子MMP- HPXの役割2018

    • 著者名/発表者名
      渡部 茉美、平岩 梓、上野 秀一、上野 智代、中島 圭介、矢尾板 芳郎、岩尾 康宏
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ネッタイツメガエルにおけるMMP-2 HPX の欠失個体の作成と受精での役割2018

    • 著者名/発表者名
      平岩梓,渡部茉美,上野秀一,上野智代,中島圭介,矢尾板芳郎,岩尾康宏
    • 学会等名
      日本動物学会第89回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] イモリ生理的多精での細胞内多精防止におけるユビキチン化の役割2018

    • 著者名/発表者名
      藤本純佳,角田明日香,渡辺安理沙,岩尾康宏
    • 学会等名
      日本動物学会第89回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ツメガエルMMP-2 HPX 欠失精子の受精時の卵賦活と電気的多精拒否2018

    • 著者名/発表者名
      渡部茉美,平岩梓,上野秀一,上野智代,中島圭介,矢尾板芳郎,岩尾康宏
    • 学会等名
      日本動物学会第89回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 早い多精防止と卵付活のしくみ2018

    • 著者名/発表者名
      岩尾康宏
    • 学会等名
      第6回生殖若手の会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 多精子拒否におけるMMP-2の役割2017

    • 著者名/発表者名
      岩尾康宏
    • 学会等名
      第94回日本生理学会大会シンポジウム(受精プロセスにおける免疫応答の仕組みと働き)
    • 発表場所
      アクトシティ浜松(静岡県・浜松市)
    • 年月日
      2017-03-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 両生類の受精における接合核形成のしくみ2017

    • 著者名/発表者名
      木本 ちひろ,原 裕貴,岩尾 康宏
    • 学会等名
      日本動物学会第88回富山大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ツメガエル受精時の卵内Caイオン濃度上昇と早い電気的多精拒否の関係2017

    • 著者名/発表者名
      渡部 茉美,井崎 顕太,小島 千帆,岩尾 康宏
    • 学会等名
      日本動物学会第88回富山大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ツメガエル受精時の多精拒否における精子MMP-2の役割2017

    • 著者名/発表者名
      平岩 梓,渡部 茉美,上野 智代,上野 秀一,中島 圭介,矢尾板 芳郎,岩尾 康宏
    • 学会等名
      日本動物学会第88回富山大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] イモリ生理的多精卵での付属精子核退化におけるユビキチン化の役割2017

    • 著者名/発表者名
      藤本 純佳,角田 明日香,渡辺 安理沙,岩尾 康宏
    • 学会等名
      日本動物学会第88回富山大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ツメガエル受精時の卵内Ca2+イオン濃度上昇における精子シグナル伝達機構2017

    • 著者名/発表者名
      渡部 茉美,井崎 顕太,小島 千帆,岩尾 康宏
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 両生類における雌雄前核の接合のしくみ2017

    • 著者名/発表者名
      木本 ちひろ,原 裕貴,岩尾 康宏
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ツメガエル精子MMP-2による早い多精防止2017

    • 著者名/発表者名
      平岩 梓,渡部 茉美,上野 智代,上野 秀一,中島 圭介,矢尾板 芳郎,岩尾 康宏
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 生理的多精のイモリ卵における付属精子核とミトコンドリアの退化2017

    • 著者名/発表者名
      藤本 純佳,角田 明日香,渡辺 安理沙,岩尾 康宏
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ネッタイツメガエル(Xenopus tropicalis)の電位依存的受精のしくみ2016

    • 著者名/発表者名
      岩尾康宏, 小島千帆, 丸山萌
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-12-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] The comparison of voltage-dependent fertilization in the frogs of Xenopus laevis and Xenopus tropicalis2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Iwao, Chiho Kojima, Mei Maruyama
    • 学会等名
      日本動物学会第87回沖縄大会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター (沖縄県・宜野湾市)
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] The mechanism of the formation of the zygote nucleus in the fertilized amphibian eggs2016

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Kimoto, Takehiro Ohgami, Yuki Hara, Yasuhiro Iwao
    • 学会等名
      日本動物学会第87回沖縄大会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター (沖縄県・宜野湾市)
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] 動物学の百科事典 (公益社団法人日本動物学会 編集)、「単精受精と多精受精」2018

    • 著者名/発表者名
      岩尾康宏(共著)
    • 総ページ数
      800
    • 出版者
      丸善出版
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] Reproductive and Developmental Strategies. Diversity and Commonality in Animals), Chapter 24, "Universality and Diversity of a Fast, Electrical Block to Polyspermy During Fertilization in Animals"2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Iwao and K. Izaki (共著)
    • 総ページ数
      789
    • 出版者
      Springer Japan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://ds.cc.yamaguchi-u.ac.jp/~suenoscb/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 生殖発生生物学研究室

    • URL

      http://ds.cc.yamaguchi-u.ac.jp/~suenoscb/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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