• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

陸生動物の体内受精に関わる精子運動の適応的進化の分子基盤

研究課題

研究課題/領域番号 16K07459
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 進化生物学
研究機関山形大学

研究代表者

渡邉 明彦  山形大学, 理学部, 教授 (30250913)

研究分担者 渡辺 絵理子  山形大学, 学士課程基盤教育機構, 准教授 (20337405)
野口 立彦  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 進学課程, 助教 (30443005)
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)
キーワード体内受精 / 精子運動 / カルシウムチャネル / タンパク質リン酸化 / 細胞内信号伝達 / 精子貯蔵 / 機能進化 / 機能分化 / ゲノム編集 / アデニル酸シクラーぜ
研究成果の概要

本研究は陸上環境に適応した両生類とショウジョウバエを用い、体内受精の進化に関わる精子運動調節の環境適応の共通した分子基盤を解明する。様々な生殖様式を行う両生類種の精子の運動調節を、RNAseqと薬理学的手法を用いて比較解析し、また、両生類精子の運動調節に関わる信号伝達分子について、ショウジョウバエ相同分子のRNAi系統を解析した結果、精子運動調節には共通してCa2+透過性チャネルーアデニル酸シクラーゼーPKA細胞内信号伝達系が関わり、それぞれのレベルにおける関与分子の選択と組み合わせが環境への適応と部分的に関連することが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

動物の精子の形態と運動は種によって極めて多様であり、種固有の生殖様式に適応して受精の成立に貢献している。本研究は体内受精に関連して、精子の運動調節機構が外部環境に適応的に改変されるメカニズムを世界に先駆けて解明しようとするものであり、進化学、および生殖生物学において重要な意義をもつ。また、現代社会では生殖医療や生殖工学が日常的に利用されており、本研究の成果は本来の環境と異なる環境下で精子に起こる変化を予測するために有用と考えられる。

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

    (27件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 10件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] University of California, Davis(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Sperm storage influences the potential for spontaneous acrosome reaction of the sperm in the newt Cynops pyrrhogaster2017

    • 著者名/発表者名
      S. Kon, T. Sato, D. Endo, T. Takahashi, A. Takaku, Y. Nakauchi, F. Toyama, V. B. Meyer-Rochow, E. Takayama-Watanabe, A.Watanabe
    • 雑誌名

      Mol. Reprod. Dev.

      巻: 84 号: 12 ページ: 1314-1322

    • DOI

      10.1002/mrd.22932

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sperm motility initiating substance may be insufficient to induce forward motility of Cynops ensicauda sperm.2017

    • 著者名/発表者名
      T. Sato, M. Yokoe, D. Endo, M. Morita, F. Toyama, Y. Kawamura, Y. Nakauchi, E. Takayama-Watanabe, A. Watanabe
    • 雑誌名

      Mol. Reprod. Dev.

      巻: 84 号: 8 ページ: 686-692

    • DOI

      10.1002/mrd.22849

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Novel Cysteine Knot Protein for Enhancing Sperm Motility That Might Facilitate the Evolution of Internal Fertilization in Amphibians.2016

    • 著者名/発表者名
      Yokoe M, Takayama-Watanabe E, Saito Y, Kutsuzawa M, Fujita K, Ochi H, Nakauchi Y, Watanabe A1
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 11 号: 8 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0160445

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 陽イオンチャネルの自発的な開口によるイモリ精子細胞内Ca2+の局所的な変動2018

    • 著者名/発表者名
      牧野奈々恵、高山ー渡辺絵理子、渡邉明彦
    • 学会等名
      日本動物学会平成30年度東北支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アカハライモリ新規SMIS遺伝子の同定と輸卵管における発現2018

    • 著者名/発表者名
      西尾潤、水戸慎也、高山ー渡辺絵理子、渡邉明彦
    • 学会等名
      日本動物学会平成30年度東北支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Adaptive modifications of the regulation of sperm motility in the diversification of reproductive modes of amphibians2018

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Watanabe, Eriko Takayama-Watanabe
    • 学会等名
      XIIIth International symposium on spermatology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ゲノム編集技術を用いた、アカハライモリ精子運動開始因子SMISの解析2018

    • 著者名/発表者名
      高山-渡辺 絵理子、佐藤 多恵、中内 祐二、渡邉 明彦
    • 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] アカハライモリ輸卵管で発現する新規SMIS遺伝子の同定2018

    • 著者名/発表者名
      水戸 慎也、西尾 潤、高山-渡辺 絵理子、外山 史、渡邉 明彦
    • 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] Differences in developmental process causing morphological diversity of seminal receptacles among Drosophildae species.2018

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhiko Noguchi
    • 学会等名
      Cell and Developmental Biology Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Blockage of Ca2+-permeable channels involves the maintenance of sperm quality for fertilization in the newt, Cynops pyrrhogaster2018

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Watanabe, Eriko Takayama-Watanabe
    • 学会等名
      Cell and Developmental Biology Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 陸生動物の体内受精に関わる精子運動の適応的進化の分子基盤2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉明彦、渡辺絵理子、野口立彦
    • 学会等名
      第3回次世代両生類研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 有尾両生類の受精機構2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉明彦
    • 学会等名
      第2回イベリアトゲイモリ研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オスによる貯精がアカハライモリ精子の自発的先体反応能に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      遠藤大介、近紳之介、Viktor B Meyer-Rochow、渡辺絵理子、渡邉明彦
    • 学会等名
      日本動物学会平成29年度東北支部会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 精子―卵相互作用に関わるCa2+透過性チャネルの選択的な利用2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤多恵、渡邉絵理子、渡辺明彦
    • 学会等名
      日本動物学会平成29年度東北支部会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] アカハライモリ卵ジェリー層における精子運動開始因子SMIS の局在形成2017

    • 著者名/発表者名
      高山―渡辺 絵理子,水戸 慎也,川村 勇樹,渡邉 明彦
    • 学会等名
      日本動物学会第88回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] イモリ精子の自発的先体反応能は精子貯蔵に関連して高まる2017

    • 著者名/発表者名
      近紳之介、佐藤多恵、中内祐二、高山-渡辺絵理子、渡邉明彦
    • 学会等名
      日本動物学会第88回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] NMDAチャネルはアカハライモリ精子の先体反応と運動に関与する2017

    • 著者名/発表者名
      遠藤大輔、近紳之介、渡辺絵理子、渡邉明彦
    • 学会等名
      日本動物学会第88回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Differences of intracellular signaling for autonomous acrosome reaction from that for the acrosome reaction at fertilization.2017

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Watanabe, Shinnosuke Kon and Eriko Takayama-Watanabe
    • 学会等名
      WCRB2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sperm motility substance may be insufficient no induce forward motility of Cynops ensicauda sperm2017

    • 著者名/発表者名
      Daisuke, Endo, Tae Sato, Misato Yokoe, Masaya Morita, Fubito Toyama, Yuuki Kawamura, Yuni Nakauchi, Eriko Takayama-Watanabe, Akihiko Watanabe
    • 学会等名
      WCRB2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Significance of Cav3.2 and TRPV4 in the adaptation of intracellular signaling for motility regulateon to various reproducetive environments in amphibian sperm2017

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Watanabe, Eriko Takayama-Watanabe, Yuni Nakauchi
    • 学会等名
      50th JSDB meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development and Morphological diversity of seminal receptacle in genus Drosophila2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhiko Noguchi
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会
    • 発表場所
      横浜市パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Sperm motility-initiating substance that might facilitate the evolution of internal fertilization in amphibians2016

    • 著者名/発表者名
      A. Watanabe, E. Takayama-Watanabe, Y. Nakauchi
    • 学会等名
      The 22nd International Congress of Zoology
    • 発表場所
      宜野湾市沖縄コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-11-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multiple calcium-permeable channels differently mediate the regulation of sperm motility triggered by SMIS in the red-bellied newt, Cynops pyrrhogaster2016

    • 著者名/発表者名
      T. Satoh, T. Takahashi, E. Takayama-Watanabe, A. Watanabe
    • 学会等名
      The 22nd International Congress of Zoology
    • 発表場所
      宜野湾市沖縄コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-11-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structure, localization, and function of the sperm motility-initiating sub- stance of the sword-tailed newt, Cynops ensicauda2016

    • 著者名/発表者名
      E. Takayama-Watanabe, M. Yokoe, M. Morita, A. Watanabe
    • 学会等名
      The 22nd International Congress of Zoology
    • 発表場所
      宜野湾市沖縄コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-11-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Morphological diversity of seminal receptacles of species among genus Drosophila2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhiko Noguchi
    • 学会等名
      The 22nd International Congress of Zoology
    • 発表場所
      宜野湾市沖縄コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-11-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 精子運動調節機構は外部環境に適応して選択的に改変される?2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤多恵、渡辺絵理子、中内祐二、渡辺明彦
    • 学会等名
      第47回精子研究会
    • 発表場所
      秋田市秋田ビューホテル
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-02-16  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi