| 研究課題/領域番号 |
20K07274
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分48020:生理学関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
河合 喬文 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (70614915)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 精子 / 膜電位 / VSP |
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| 研究開始時の研究の概要 |
申請者はこれまでに、精子が他の細胞種とは異なり独自の膜電位感知機構(電位依存性高k素活性)を有していることを示唆するデータを得ている。しかし上記の膜電位感知機構については未だ不明な点が多く、とりわけ膜電位の感知が精子形成のどの段階で行われるのか、また精子内のどの領域で行われるのか、などの時空間的な詳細は明らかになっていない。本研究ではこの点を明らかにすることで、従来想定されてこなかった膜電位シグナルの新たな側面について明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
細胞の膜電位に応じて酵素活性を示すという特有の蛋白質VSPに着目した研究を行った。今回は、「VSPは精子の膜電位をいつ感知するのか」について研究を進め、未成熟精子の膜電位情報が重要であることを明らかにした。VSPはイノシトールリン脂質PIP2を基質としている。成熟状態の異なる精子を用いてPIP2のレベルを解析したところ、未成熟段階の精子で既にVSPの活性が生じていた。またVSPの膜電位感受性を変化させた変異体マウスを作製して検証を行ったところ、精子の運動性やイノシトールリン脂質量に変化が見られ、このことから未成熟精子の電位シグナルが精子の脂質環境の形成に重要であることが明らかとなった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで我々は、精子において「電気信号を化学信号に変換する」新規の機構が精子の運動性に重要であることを明らかにしていた。このことは、精子に起因する不妊治療などを考えるうえで非常に重要な問題であるが、一方でこれまでVSPがどのタイミングの電気信号を感知しているのかはまったくわかっていなかった。
今回我々は、未成熟精子の電気信号がVSPの活性化に重要であることを初めて明らかにした。また、この点について、実際に精子のVSPの電位感受性を変化させることでも確認した。このことは、精子の電気信号を人為的に制御することで、精子の機能調節も可能になることを示唆しており、重要な知見に繋がることが期待される。
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