哺乳動物精子の卵活性化能に対する新しい評価法の確立

• 研究課題/領域番号: 24592441
• 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: 泌尿器科学
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 伊藤 千鶴 千葉大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (80347054)
• 研究分担者: 年森 清隆 千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (20094097)
• 連携研究者: 前川 眞見子 千葉大学, 大学院医学研究院, 助教 (20181571) ; 大和屋 健二 千葉大学, 大学院医学研究院, 日本学術振興会特別研究員(PD) (80447309) ; 神村 今日子 千葉大学, 大学院医学研究院, 技術専門職員 (20422264) ; 武藤 透 千葉大学, 大学院医学研究院, 技術専門職員 (30422265) ; 外山 芳郎 千葉大学, 大学院医学研究院, 講師 (70009637)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012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 / 核周囲物質 / 中心体関連タンパク質 / 卵活性化 / Equatorin / ODF2 / MN13 / 不妊症 / 卵活性化能 / equatorin

研究成果の概要

ヒトを含む多くの哺乳類の精子は、種を超えて共通の卵活性化因子を保存している。特に、先体赤道部から先体後領域の核周囲物質（PT）と精子中心体の関与が考えられている。本研究では、PT関連タンパク質Equatorin (Eqtn)と中心体関連タンパク質ODF2にそれぞれ緑色蛍光タンパク質GFPをつけた遺伝子改変マウスを用いて、EqtnとODF2の局在と輸送過程を明らかにした。また、抗Eqtn抗体と先体後領域を認識するMN13抗体を用いて、ヒト精子の質の違いを個別に評価することができることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Analysis of the complexity of the sperm acrosomal membrane by super-resolution stimulated emission depletion microscopy compared with transmission electron microscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Ito C., Yamatoya K., Toshimori K.
  • 雑誌名: Microscopy 巻: e-pub ahead of print 号: 4 ページ: 249-287
  • DOI: 10.1093/jmicro/dfu101
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A mutation of COX6A1 causes a recessive axonal or mixed form of Charcot-Marie-Tooth disease. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tamiya G, Makino S, Hayashi M, Abe A, Numakura C, Ueki M, Tanaka A, Ito C, Toshimori K, Ogawa N, Terashima T, Maegawa H, Yanagisawa D, Tooyama I, Tada M, Onodera O, Hayasaka K.
  • 雑誌名: Am J Hum Genet. 巻: 95 号: 3 ページ: 294-300
  • DOI: 10.1016/j.ajhg.2014.07.013
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 精子の質評価-精子の構造と精能の評価 Evaluation of sperm quality (2014)
  • 著者名/発表者名: 年森清隆、伊藤千鶴
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: 249 ページ: 31-37
  • 査読あり
• [雑誌論文] A heterozygous mutation of GALNTL5 affects male infertility with impairment of sperm motility (2014)
  • 著者名/発表者名: Takasaki N, Tachibana K, Ogasawara S, Matsuzaki H, Hagiuda J, Ishikawa H, Mochida K, Inoue K, Ogonuki N, Ogura A, Noce T, Ito C, Toshimori K, Narimatsu H.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 111 号: 3 ページ: 1120-1125
  • DOI: 10.1073/pnas.1310777111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oligo-astheno-teratozoospermia in mice lacking ORP4, a sterol-binding protein in the OSBP-related protein family. (2014)
  • 著者名/発表者名: Udagawa O, Ito C, Ogonuki N, Sato H, Lee S, Tripvanuntakul P, Ichi I, Uchida Y, Nishimura T, Murakami M, Ogura A, Inoue T, Toshimori K, Arai H.
  • 雑誌名: Genes Cells. 巻: 19 号: 1 ページ: 13-27
  • DOI: 10.1111/gtc.12105
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Arf GAP SMAP2 is necessary for organized vesicle budding from the trans-Golgi network and subsequent acrosome formation in spermiogenesis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Funaki T, Kon S, Tanabe K, Natsume W, Sato S, Shimizu T, Yoshida N, Wong WF, Ogura A, Ogawa T, Inoue K, Ogonuki N, Miki H, Mochida K, Endoh K, Yomogida K, Fukumoto M, Horai R, Iwakura Y, Ito C, Toshimori K, Watanabe T, Satake M.
  • 雑誌名: Mol. Biol. Cell 巻: 24 号: 17 ページ: 2633-44
  • DOI: 10.1091/mbc.e13-05-0234
  • 査読あり
• [雑誌論文] Integration of the mouse sperm fertilization-related protein equatorin into the acrosome during spermatogenesis as revealed by super-resolution and immunoelectoron microscopy. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ito C, Yamatoya K, Yoshida K, Fujimura L, Hatano M, Miyado K, Toshimori K.
  • 雑誌名: Cell Tissue Res. 巻: In Press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Galnt3 deficiency disrupts acrosome formation and leads to oligoasthenoteratozoos permia (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮崎 敏博
  • 雑誌名: Histochemistry and Cell Biology 巻: 139 号: 2 ページ: 339-354
  • DOI: 10.1007/s00418-012-1031-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tysndl Deficiency in Mice Interferes with the Peroxisomal Localization of PTS2 Enzymes, Causing Lipid Metabolic Abnormalities and Male Infertility (2013)
  • 著者名/発表者名: Yumi Mizuno, et al.
  • 雑誌名: PLoS Genetics. 巻: 9 号: 2 ページ: e1003286-e1003286
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1003286
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unique structures of organelles observed in primary spermatocytes after micro-injection of protein solutions such as immunoglobulin into the lumen of the seminiferous tubules in mice and rats (2012)
  • 著者名/発表者名: 外山 芳郎
  • 雑誌名: Andrologia 巻: 9 号: 6 ページ: 402-408
  • DOI: 10.1111/and.12030
  • 査読あり
• [学会発表] Sperm acrosomal membrane complex analyzed by STED using Equatorin-EGFP transgenic mice. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ito C
  • 学会等名: Proceedings of the 120th Annual Meeting of The Japanese Association of Anatomists and the 92nd Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
  • 発表場所: Kobe Convention Center(兵庫県、神戸市)
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [学会発表] Searching the enzyme responsible for molecular weight reduction of sperm acrosomal protein Equatorin during acrosome reaction. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamatoya K
  • 学会等名: Proceedings of the 120th Annual Meeting of The Japanese Association of Anatomists and the 92nd Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
  • 発表場所: Kobe Convention Center(兵庫県、神戸市)
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [学会発表] Basigin interacts with monocarboxylate transporter 2 in the mouse testes and sperm. (2015)
  • 著者名/発表者名: Maekawa M
  • 学会等名: Proceedings of the 120th Annual Meeting of The Japanese Association of Anatomists and the 92nd Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
  • 発表場所: Kobe Convention Center(兵庫県、神戸市)
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [学会発表] Equatorin-mediated sperm-egg interaction. (2015)
  • 著者名/発表者名: Toshimori K
  • 学会等名: Proceedings of the 120th Annual Meeting of The Japanese Association of Anatomists and the 92nd Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
  • 発表場所: Kobe Convention Center(兵庫県、神戸市)
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-23
  • 招待講演
• [学会発表] ODF2 isoform c の発現と運命 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤千鶴
  • 学会等名: 第59回日本生殖医学会学術講演会
  • 発表場所: 京王プラザホテル(東京都、新宿区）
  • 年月日: 2014-12-04 – 2014-12-05
• [学会発表] SPESP1 ノックアウトマウスの先体反応に伴う先体タンパク質の局在と分子量変化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大和屋健二
  • 学会等名: 第59回日本生殖医学会学術講演会
  • 発表場所: 京王プラザホテル(東京都、新宿区）
  • 年月日: 2014-12-04 – 2014-12-05
• [学会発表] ヒト精子ミトコンドリアの形態異常と不妊症 (2014)
  • 著者名/発表者名: 年森清隆
  • 学会等名: 第59回日本生殖医学会学術講演会
  • 発表場所: 京王プラザホテル(東京都、新宿区）
  • 年月日: 2014-12-04
• [学会発表] Toshimori K. Analyses of sialylation status of sperm acrosomal protein Equatorin and enzyme responsible for molecular weight shift during acrosome reaction. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamatoya K
  • 学会等名: The 37th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan.
  • 発表場所: Pacifico Yokohama（神奈川県、横浜市）
  • 年月日: 2014-11-27
• [学会発表] Sperm ODF2: analysis using ODF2-EGFP transgenic mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshimori K
  • 学会等名: 18th International Microscopy Congress (IMC 2014)
  • 発表場所: Prague Congress Center (Prague, Czech Repblic)
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-12
• [学会発表] 精子頭部のキャパシテーションと先体反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 年森清隆
  • 学会等名: 日本アンドロロジー学会第33回学術大会 第20回精子形成・精巣毒性研究会
  • 発表場所: 軽井沢プリンスホテルウエスト（長野県、北佐久郡）
  • 年月日: 2014-06-12
  • 招待講演
• [学会発表] トランスジェニックマウスを用いた精子ODF2 の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤千鶴
  • 学会等名: 第119回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: 自治医科大学キャンバス 栃木県
• [学会発表] 精子先体赤道部糖タンパク質 equatorin の糖鎖修飾変化に関わる酵素の探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大和屋健二
  • 学会等名: 第119回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: 自治医科大学キャンバス 栃木県
• [学会発表] マウス精子における膜タンパク質ベイシジン分子の特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 前川眞見子
  • 学会等名: 第119回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: 自治医科大学キャンバス 栃木県
• [学会発表] モノクローナル抗体MC101が認識する精子タンパク質の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 陳城
  • 学会等名: 第119回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: 自治医科大学キャンバス 栃木県
• [学会発表] Equatorinノックアウト雄マウスの受精現象 (2014)
  • 著者名/発表者名: 年森清隆
  • 学会等名: 新学術領域研究 動植物に共通するアロ認証機構の解明 第8回領域会議
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス 野依記念学術交流会館 愛知県
  • 招待講演
• [学会発表] 精子先体赤道部糖タンパク質 equatorin の分子量低下に関わる酵素の探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大和屋健二
  • 学会等名: 新学術領域研究 動植物に共通するアロ認証機構の解明 第8回領域会議
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス野依記念学術交流会館 愛知県
• [学会発表] 精子の核DNA断片化と頭部空胞を指標にした精子の質の評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 年森清隆
  • 学会等名: 第58回日本生殖医学会 学術講演会・総会
  • 発表場所: 神戸国際会議場 兵庫県
• [学会発表] 抗equatorin抗体を用いた精子の質の評価法の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤千鶴
  • 学会等名: 第58回日本生殖医学会 学術講演会・総会
  • 発表場所: 神戸国際会議場 兵庫県
• [学会発表] 精子先体赤道部タンパク質Equatorinの先体反応に伴う翻訳後修飾変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大和屋健二
  • 学会等名: 第58回日本生殖医学会 学術講演会・総会
  • 発表場所: 神戸国際会議場 兵庫県
• [学会発表] マウス精巣および精子における basigin およびその結合分子の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 前川眞見子
  • 学会等名: 日本アンドロロジー学会第32回学術大会ならびに総会 および第19回精子形成・精巣毒性研究会共同開催学会
  • 発表場所: グランキューブ大阪 大阪府
• [学会発表] 精子の老化について (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤千鶴
  • 学会等名: 第13回日本抗加齢医学会総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜 神奈川県
  • 招待講演
• [学会発表] 高解像顕微鏡およびSTEDを用いた受精関連タンパク質Equatorinの解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤千鶴
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第69回学術講演会
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポパーク 兵庫県
• [学会発表] 抗equatorin 抗体はヒト先体マーカーとして有効である (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤千鶴、大和屋健二、陳城、前川眞見子、神村今日子、武藤透、年森清隆
  • 学会等名: 第118回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: サンポート高松・かがわ国際会議場
• [学会発表] EQT-EGFP transgenic mouse を用いた time laps imaging と微細構造の対比による先体膜タンパク質 equatorin の挙動解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 年森清隆、伊藤千鶴、大和屋健二、陳城、前川眞見子
  • 学会等名: 第118回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: サンポート高松・かがわ国際会議場
• [学会発表] 精子先体赤道部は、先体反応の過程でIZUMO1 のflip-flop によるN末端の露出の後、脆くなる (2013)
  • 著者名/発表者名: 大和屋健二、伊藤千鶴、大澤光次郎、陳城、前川眞見子、岩間厚志、幡野雅彦、年森清隆
  • 学会等名: 第118回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: サンポート高松・かがわ国際会議場
• [学会発表] マウス精巣および精子における膜タンパク質ベイシジン分子の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 前川眞見子、大和屋健二、陳城、野崎正美、伊藤千鶴、年森清隆
  • 学会等名: 第118回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: サンポート高松・かがわ国際会議場
• [学会発表] The pathogenic mechanism of abnormal peroxisome lipid metabolism in Tysnd1 deficient mice. (2012)
  • 著者名/発表者名: Mizuno Y, et al.
  • 学会等名: The 35th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan.
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
• [学会発表] Correlation between sperm head morphology and oocyte activation ability. (2012)
  • 著者名/発表者名: Toshimori K, Ito C.
  • 学会等名: The 63rd Congress of Korean Society for Reproductive Medicine (KSRM) 2012.
  • 発表場所: Seoul Women's University. Seoul
  • 招待講演
• [学会発表] Equatorin (EQT) as a human sperm acrosome biomarker for the fertilization process. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ito C, Yamatoya K, Toshimori K.
  • 学会等名: International Symposium on the Mechanisms of Sexual Reproduction in Animal and Plants. Joint Meeting of the 2nd Allo-authentication Meeting and the 5th Egg-Coat Meeting(MCBEEC)
  • 発表場所: Hotel Nagoya Garden Palace
• [学会発表] Categorization of acrosome reaction and isolation of those sperm for biochemical analyses. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamatoya K, Ito C, Osawa M, Chen C, Maekawa M, Iwama A, Hatano M, Toshimori K.
  • 学会等名: International Symposium on the Mechanisms of Sexual Reproduction in Animal and Plants. Joint Meeting of the 2nd Allo-authentication Meeting and the 5th Egg-Coat Meeting(MCBEEC).
  • 発表場所: Hotel Nagoya Garden Palace
• [学会発表] Subcellular and molecular events during mouse acrosome reaction mediated by fertilization-related protein equatorin. (2012)
  • 著者名/発表者名: Toshimori K, Yamatoya K, Ito C.
  • 学会等名: International Symposium on the Mechanisms of Sexual Reproduction in Animal and Plants. Joint Meeting of the 2nd Allo-authentication Meeting and the 5th Egg-Coat Meeting(MCBEEC).
  • 発表場所: Hotel Nagoya Garden Palace
• [学会発表] 抗perinuclear theca MN13抗体を使った新しい精子評価法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤千鶴、大和屋健二、兼子 智、年森清隆
  • 学会等名: 第57回日本生殖医学会総会・学術講演会
  • 発表場所: 長崎ブリックホール、長崎新聞文化ホール
• [学会発表] 先体反応過程における精子膜と先体膜タンパク質の変化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大和屋健二、伊藤千鶴、年森清隆
  • 学会等名: 第57回日本生殖医学会総会・学術講演会
  • 発表場所: 長崎ブリックホール、長崎新聞文化ホール
• [学会発表] 先体膜タンパク質Equatorin を指標したマウス先体形成の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤千鶴、大和屋健二、陳城、前川眞見子、年森清隆
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会 第68回学術講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場
• [学会発表] 初期の先体反応における精子の形態とタンパク質の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大和屋健二、伊藤千鶴、陳城、前川眞見子、年森清隆
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会 第68回学術講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場
• [学会発表] マウス精巣および精子におけるベイシジン分子の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 前川眞見子、陳城、大和屋健二、伊藤千鶴、年森清隆
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会 第68回学術講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場
• [図書] The Spermatozoon. In Knobil and Neill's Physiology of Reproduction (TM. Plant and A. Zeleznik, Eds), 4th ed. (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshimori K, and Eddy EM.
  • 総ページ数: 2684
  • 出版者: Academic Press
• [図書] Sexual Reproduction in Animals and Plants. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ito C, Yamatoya K, Toshimori K.
  • 総ページ数: 480
  • 出版者: Springer
• [図書] Equatorin-Related Subcellular and Molecular Events During Sperm Priming for Fertilization in Mice. (Chapter 7) (2014)
  • 著者名/発表者名: Ito C, Yamatoya K, Toshimori K.
  • 総ページ数: 480
  • 出版者: Springer
• [図書] 動植物の受精学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮戸健二、井上直和、伊藤昌彦、伊藤千鶴、年森清隆
  • 出版者: 化学同人
• [図書] カラーイラストで学ぶ 集中講義 解剖学 生殖器 (2012)
  • 著者名/発表者名: 年森清隆、伊藤千鶴
  • 総ページ数: 483
  • 出版者: メジカルビュー社
• [備考] 生殖生物医学ＨＰ
  • URL: http://www.m.chiba-u.ac.jp/class/devbiol/
• [備考] 生殖生物医学ＨＰ
  • URL: http://www.m.chiba-u.ac.jp/class/devbiol/
• [備考] ホームページ 業績
  • URL: http://www.m.chiba-u.ac.jp/class/devbiol/
• [産業財産権] Method of identifying compounds that inhibit fertilization (2014)
  • 発明者名: Kiyoytaka Toshimori, Chizuru Ito
  • 権利者名: Kiyoytaka Toshimori, Chizuru Ito
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2014-06-03
  • 取得年月日: 2014-06-30
  • 外国