精子CO2センシングの分子基盤

• 研究課題/領域番号: 25440169
• 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: 動物生理・行動
• 研究機関: 島根大学
• 研究代表者: 広橋 教貴 島根大学, 生物資源科学部, 教授 (90376997)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: mating behavior / promiscuity / sneaker males / reproduction / spermatozoa / glycogen / 代替繁殖戦術 / スニーキング / 精子進化 / 交尾後性選択 / 精子寿命 / 解糖系 / ヤリイカ / 精子競争 / 生殖戦術 / 雄2型 / スニーキング交接 / 受精 / 乳酸排出 / 乱交 / 走化性

研究成果の概要

ヤリイカにおいて小型（スニーカー）雄の精子の持つ受精能持続時間と鞭毛運動持続時間が大型（コンソート）雄の精子に比べ顕著に長いことを見つけた。内的要因は、グリコーゲン蓄積量の違いであり、さらに細胞内へのグルコース取込みと乳酸排出がスニーカー精子でより効率的であった。乳酸排出による酸性化は二酸化炭素で誘導される自己集合体を安定化させる。精子集合は局所的な低酸素状態を引き起こし、これが代謝経路の変化と精子生存（長寿命）を確立する。これらの結果と比較オーム解析から、交尾後生殖環境が精子寿命を規定し、寿命は生得的なエネルギー量と代謝経路の調節によって決定されることを見いだした。

研究成果

• [雑誌論文] Complex adaptive traits between mating behaviour and post-copulatory sperm behaviour in squids. (2016)
  • 著者名/発表者名: Noritaka Hirohashi, Tomohiro Iida, Noriyosi Sato, Sauer H.H. Warwick, Yoko Iwata
  • 雑誌名: Review in fish biology and fisheries 巻: in press
  • NAID: 120005898796
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Integrative omics analysis reveals differentially distributed proteins in dimorphic euspermatozoa of the squid, Loligo bleekeri (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshida MA, Yamada L, Ochi H, Iwata Y, Tamura-Nakano M, Sawada H, Sauer WH, Ogura A, Hirohashi N.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 450 号: 3 ページ: 1218-1224
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.04.076
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sperm from sneaker male squids exhibit chemotactic swarming to CO_2 (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirohashi N, Alvarez L, Shiba K, Fujiwara E, Iwata Y, Mohri T, Inaba K, Chiba K, Ochi H, Supuran CT, Kotzur N, Kakiuchi Y, Kaupp UB, Baba SA
  • 雑誌名: Current Biology 巻: 23 号: 9 ページ: 775-781
  • DOI: 10.1016/j.cub.2013.03.040
  • 査読あり
• [学会発表] The molecules supporting fertilization and their surrounding molecular environment (2015)
  • 著者名/発表者名: Noritaka Hirohashi
  • 学会等名: 日本分子生物学会年会ワークショップ
  • 発表場所: 神戸国際会議場（神戸市）
  • 年月日: 2015-12-04
  • 招待講演
• [学会発表] How squid sperm determine directional changes in a pH gradient. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Iida and Noritaka Hirohashi
  • 学会等名: Cephalopod International Advisory Council (CIAC)
  • 発表場所: 函館国際ホテル(函館市)
  • 年月日: 2015-11-12
  • 国際学会
• [学会発表] Are the sperm smarter than their donors? (2015)
  • 著者名/発表者名: Noritaka Hirohashi
  • 学会等名: Cephalopod International Advisory Council (CIAC)
  • 発表場所: 函館国際ホテル(函館市)
  • 年月日: 2015-11-11
  • 国際学会
• [学会発表] Complex adaptive ejaculate traits in relation to alternative reproductive tactics in Heterololigo bleekeri. (2015)
  • 著者名/発表者名: Noritaka Hirohashi
  • 学会等名: CIAC2015 workshop
  • 発表場所: 函館市国際水産・海洋総合研究センター（函館市）
  • 年月日: 2015-11-09
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ヤリイカスニーカー精子におけるpH勾配に対する方向転換 (2015)
  • 著者名/発表者名: 飯田智宏、広橋教貴
  • 学会等名: 日本動物学会年会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ（新潟市）
  • 年月日: 2015-09-19