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両生類の受精における配偶子認識と卵付活の分子機構の解明

公募研究

研究領域動植物に共通するアロ認証機構の解明
研究課題/領域番号 22112518
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関山口大学

研究代表者

岩尾 康宏  山口大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (10144916)

研究期間 (年度) 2010 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2011年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2010年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
キーワード卵付活 / Ca / 精子 / プロテアーゼ / 細胞膜接着 / 受精
研究概要

(1)卵・精子細胞膜の融合に必要な新規分子の同定
両生類卵は大型で不透明なため蛍光顕微鏡での観察が困難であるが、我々が開発した透明化細胞作成技術により、透明化した卵母細胞にDNA結合蛍光色素を注入し、融合した精子核DNAに蛍光色素が移行することを蛍光実体顕微鏡で観察することで細胞融合を検出することを試みた。また、精子膜上分子に対する単クローン抗体ライブラリー(作成済)を用いて、精子の膜接着は阻害しないが、融合を阻害する分子を検索した。
(2)精子ファクター型卵付活における卵付活分子の解明
有尾両生類(イモリ)では精子細胞質中のクエン酸合成酵素が卵細胞質中に導入され、卵内Ca上昇を引き起こす。この新規精子ファクターよる卵付活のしくみを透明化卵を用いて、酵素反応生成物の作用解析、酵素と相互作用している卵細胞質中の分子を免疫沈降法およびSPR法による分子間相互作用の解析などで明らかにした。さらに、精子ファクター型の卵付活をおこなう哺乳類の精子にも、クエン酸合成酵素がミトコンドリア外の細胞質に存在し、イモリ卵を付活できることがわかった。そこで、魚類、鳥類、哺乳類などの精子にクエン酸合成酵素がミトコンドリア外の細胞質に存在するかを抗体によって検討し、未受精卵への注入により卵付活が起きるかを調べることにより、脊椎動物の精子ファクター型の卵付活のCaシグナル伝達において、クエン酸合成酵素が共通して働いているかを明らかにした。
(3)卵リセプター型卵付活における精子シグナル分子の解明
ツメガエルの受精では、精子が卵細胞膜に接着した時に付活のシグナルを卵内へ伝える。精子細胞膜上のマトリクスメタロプロテアーゼ-2(MMP-2)が精子の膜接着・融合に必要であり、卵付活でも機能している。MMP-2はヘモペキシンドメイン(HPX)にディスインテグリン配列をもち、それを含むHPXペプチドは卵内Caイオン濃度上昇を引き起こし、卵を付活する。脊椎動物の受精過程における膜接着・融合時および融合後のCaシグナル伝達で共通して働いている機能分子、とくに電位依存性分子を電気生理学的手法を用いて明らかにした。

報告書

(2件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (12件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] The Ca^<2+> increase by the sperm factor in physiologically polyspermic newt fertilization : its signaling mechanism in egg cytoplasm and the species-specificity.2011

    • 著者名/発表者名
      Harada, Yuichirou
    • 雑誌名

      Developmental Biology

      巻: 351 ページ: 266-276

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 脊椎動物における卵付活因子の多様性2012

    • 著者名/発表者名
      岩尾康宏
    • 学会等名
      アロ認証・第4回領域会議
    • 発表場所
      筑波大学(つくば市)(招待講演)
    • 年月日
      2012-01-12
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] イモリ精子ファクターによる受精時の卵内Ca2+濃度上昇のしくみ2011

    • 著者名/発表者名
      上野智代
    • 学会等名
      日本動物学会第82回大会
    • 発表場所
      大雪クリスタルホール(旭川市)
    • 年月日
      2011-09-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] マウス卵の受精におけるクエン酸合成酵素による卵活性化の可能性2011

    • 著者名/発表者名
      原田裕一郎
    • 学会等名
      日本動物学会第82回大会
    • 発表場所
      大雪クリスタルホール(旭川市)
    • 年月日
      2011-09-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ツメガエル受精における精子マトリクスメタロプロテアーゼ2(MMP-2)の役割2011

    • 著者名/発表者名
      城下歩美
    • 学会等名
      日本動物学会第82回大会
    • 発表場所
      大雪クリスタルホール(旭川市)
    • 年月日
      2011-09-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 脊椎動物の卵付活機構の多様性と進化2011

    • 著者名/発表者名
      岩尾康宏
    • 学会等名
      アロ認証・第3回領域会議
    • 発表場所
      関西セミナーハウス(京都市)(招待講演)
    • 年月日
      2011-07-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] アフリカツメガエル受精における精子マトリクスメタロプロテアーゼ-2(MMP-2)の役割2011

    • 著者名/発表者名
      城下歩美
    • 学会等名
      アロ認証・第3回領域会議
    • 発表場所
      関西セミナーハウス(京都市)
    • 年月日
      2011-06-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 精子マトリックスメタロブロテアーゼ(MMP)のツメガエル受精における機能2010

    • 著者名/発表者名
      志賀圭子
    • 学会等名
      日本動物学会第81回大会
    • 発表場所
      東京都・東京大学(駒場)
    • 年月日
      2010-09-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 脊椎動物の受精における卵子活性化機構の共通性と精子ファクターの種特異性2010

    • 著者名/発表者名
      原田裕一郎
    • 学会等名
      日本動物学会第81回大会
    • 発表場所
      東京都・東京大学(駒場)
    • 年月日
      2010-09-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] The sperm-surface glycoprotein, SGP, is necessary for Xenopus fertilization2010

    • 著者名/発表者名
      Iwao, Yasuhiro
    • 学会等名
      11th Intenational Symposium on Spermatology
    • 発表場所
      那覇市・沖縄コンベンションセンター
    • 年月日
      2010-06-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] A role of the sperm matrix metalloproteinase (MMP) in Xenopus fertilization2010

    • 著者名/発表者名
      Shiga, Keiko
    • 学会等名
      11th Intenational Symposium on Spermatology
    • 発表場所
      那覇市・沖縄コンベンションセンター
    • 年月日
      2010-06-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Analyses of a sperm surface molecule having a binding property to a vitelline envelope component in Xenopus laevis2010

    • 著者名/発表者名
      Kubo, Hideo
    • 学会等名
      11th Intenational Symposium on Spermatology
    • 発表場所
      那覇市・沖縄コンベンションセンター
    • 年月日
      2010-06-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Signal transduction and function of sperm citrate synthase as a sperm factor in vertebrate fertilization2010

    • 著者名/発表者名
      Harada, Yuichirou
    • 学会等名
      11th Intenational Symposium on Spermatology
    • 発表場所
      那覇市・沖縄コンベンションセンター
    • 年月日
      2010-06-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://ds.cc.yamaguchi-u.ac.jp/~suenoscb/index.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://ds.cc.yamaguchi-u.ac.jp/~suenoscb/index.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2018-03-28  

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