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乳酸トランスポーターのセルトリ細胞-精母細胞間移送メカニズムとセミノリピドの役割

研究課題

研究課題/領域番号 16K08591
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 医化学一般
研究機関高知大学

研究代表者

本家 孝一  高知大学, その他部局等, 副学長 (80190263)

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
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード精子形成 / 精母細胞 / セルトリ細胞 / セミノリピド / 乳酸 / MCT4 / ベイシジン / 細胞外小胞 / 乳酸トランスポーター / 発生・分化 / 生体分子 / 糖鎖 / 脂質
研究成果の概要

哺乳類の精巣に特異的に発現する硫酸化糖脂質セミノリピドの分子機能を硫酸化酵素CST欠損マウスを用いて解明した。精巣には血液精巣関門があるため、精母細胞は、セルトリ細胞でグルコースを分解して産生される乳酸をエネルギー源として利用する。精母細胞上の乳酸トランスポーターはMCT4で、ベイシジンと複合体を形成してはじめて機能性のトランスポーターとなることを見出した。MCT4遺伝子がセルトリ細胞で転写、翻訳された後、MCT4タンパク質が細胞外小胞内に分泌されて精母細胞に移送されることを見出した。このセルトリ細胞における細胞外小胞の産生分泌がセミノリピドによって促進されることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

男性不妊の多くは精子形成障害が原因である。哺乳動物の精子形成は精巣中で起こるが、精子形成細胞と支持細胞のセルトリ細胞の相互作用で進行する。精子形成細胞は2回減数分裂を行い、半数体の精子になる。セミノリピドを欠損したマウスは、第一減数分裂の途中で停止し不妊となることから、精子形成に必須の分子であることがわかっているが、その分子メカニズムは不明であった。本研究によってその分子メカニズムが明らかとなった。本研究により、セルトリ細胞と精子形成細胞間のコミュニケーションに細胞外小胞が使われていることが明らかとなった。正常の発生過程においても細胞外小胞の重要性が明確となった。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Analysis of lipid raft molecules in the living brain slices2018

    • 著者名/発表者名
      Kotani N, Nakano T, Ida Y, Ito R, Hashizume M, Yamaguchi A, Seo M, Araki T, Hojo Y, Honke K, Murakoshi T
    • 雑誌名

      Neurochem Int

      巻: 119 ページ: 140-150

    • DOI

      10.1016/j.neuint.2017.08.012

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ASC amino acid transporter 2, defined by enzyme-mediated activation of radical sources, enhances malignancy of GD2-positive small-cell lung cancer.2018

    • 著者名/発表者名
      Nobutoshi Esaki, Yuki Ohkawa, Noboru Hashimoto, Yuhsuke Tsuda, Yuhsuke Ohmi, Robiul H. Bhuiyan, Norihiro Kotani, Koichi Honke, Atsushi Enomoto, Masahide Takahashi, Keiko Furukawa, Koichi Furukawa.
    • 雑誌名

      Cancer sci.

      巻: 109 号: 1 ページ: 141-153

    • DOI

      10.1111/cas.13448

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Biological functions of sulfoglycolipids and the EMARS method for identification of co-clustered molecules in the membrane microdomains.2018

    • 著者名/発表者名
      Honke K.
    • 雑誌名

      J. Biochem.

      巻: 163 号: 4 ページ: 253-263

    • DOI

      10.1093/jb/mvx078

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 1.Imamaki R. Ogawa K, Kizuka Y, Komi Y, Kojima S, Kotani N, Honke K, Honda T, Taniguchi N, and Kitazume S2018

    • 著者名/発表者名
      1.Imamaki R. Ogawa K, Kizuka Y, Komi Y, Kojima S, Kotani N, Honke K, Honda T, Taniguchi N, and Kitazume S
    • 雑誌名

      Oncogene

      巻: - 号: 31 ページ: 4287-4299

    • DOI

      10.1038/s41388-018-0271-7

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tumor-dependent secretion of close homolog of L1 results in elevation of its circulating level in mouse model for human lung tumor2018

    • 著者名/発表者名
      Kotani Norihiro、Ida Yui、Nakano Takanari、Sato Izumi、Kuwahara Ryusuke、Yamaguchi Arisa、Tomita Masahiro、Honke Koichi、Murakoshi Takayuki
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 501 号: 4 ページ: 982-987

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.05.096

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sulfatide species with various fatty acid chains in oligodendrocytes at different developmental stages determined by imaging mass spectrometry2017

    • 著者名/発表者名
      Yukie Hirahara, Taketoshi Wakabayashi, Tetsuji Mori, Taro Koike, Ikuko Yao, Masayuki Tsuda , Koichi Honke, Hitoshi Gotoh, Katsuhiko Ono, Hisao Yamada.
    • 雑誌名

      Journal of Neurochemistry

      巻: 140 号: 3 ページ: 435-450

    • DOI

      10.1111/jnc.13897

    • NAID

      120006778373

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ganglioside GD3 enhances invasiveness via Yes activation by forming a complex of GD3/PDGFRα/Yes in gliomas2015

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ohkawa, Hiroyuki Momota, Akira Kato, Noboru Hashimoto, Yuhsuke Tsuda, Norihiro Kotani, Koichi Honke, Akio Suzumura, Keiko Furukawa, Yuhsuke Ohmi, Atsushi Natsume, Toshihiko Wakabayashi and *Furukawa K
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 290 号: 32 ページ: 16043-16058

    • DOI

      10.1074/jbc.m115.708834

    • 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 / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ユニークな脂肪酸組成をもつリン脂質分子種がつくる神経細胞膜機能ドメイン2018

    • 著者名/発表者名
      本家孝一
    • 学会等名
      2018年生理学研究所研究会「オルガネラ膜ドメインの機能と病態」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 膜マイクロドメインを視る分子の眼2018

    • 著者名/発表者名
      本家孝一
    • 学会等名
      第31回植物脂質シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] EMARS法の膜マイクロドメイン研究への応用2018

    • 著者名/発表者名
      本家孝一
    • 学会等名
      第123回日本解剖学会全国学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Seminolipidはセルトリ細胞のexosome分泌を促進して精子形成細胞へ乳酸トランスポーターMCT4を送達する。2016

    • 著者名/発表者名
      山下竜幸、仁尾景子、矢生健一、宮原 馨、津田雅之、小杉智規、門松健治、本家孝一
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会、シンポジウム
    • 発表場所
      仙台国際センター/東北大学川内北キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 硫酸化糖脂質セミノリピドはセルトリ細胞のエクソソーム分泌を促進する。2016

    • 著者名/発表者名
      山下竜幸、仁尾景子、矢生健一、宮原 馨、津田雅之、小杉智規、門松健治、本家孝一
    • 学会等名
      第35回日本糖質学会年会
    • 発表場所
      高知市文化プラザ かるぽーと(高知県高知市)
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] A sulfated glycolipid, seminolipid and basigin are requied for the functional expression of the lactate transporter in spermatocytes.2016

    • 著者名/発表者名
      Honke K, Yamashita T, Kosugi T, Kadomatsu K.
    • 学会等名
      NOW-JSPS 2016 Symposium “Glycobiology in Health and Disease”
    • 発表場所
      Leiden, Netherland
    • 年月日
      2016-04-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Medical Biochemistry, 5th Ed.2019

    • 著者名/発表者名
      Elbe AD, Honke K.
    • 総ページ数
      27
    • 出版者
      Elsevier
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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