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2012 年度 実績報告書

原索動物ホヤ類におけるアロ認識機構の解明

計画研究

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 21112002
研究機関名古屋大学

研究代表者

澤田 均  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60158946)

研究期間 (年度) 2009-04-01 – 2014-03-31
キーワード受精 / アロ認識 / 精子 / 卵 / 自家不和合性 / ホヤ
研究実績の概要

(1)Themisのアロ認識における役割の解明:s-Themis-A/Bとv-Themis-A/Bのタンパク質間相互作用を解析した。まず、酵母ツーハイブリッド法によるアロ特異的分子間相互作用の検討を行ったが、アレル特異的な相互作用をは確認できなかった。そこで次に、大腸菌でs-Themisとv-Themisを発現させてタグを用いたプルダダウンアッセイにより相互作用を解析した。しかし、v-Themisは発現されるものの、s-Themisの発現効率は極めて低いことが判った。無細胞系での発現も検討しているがs-Themisの発現は容易ではない。v-Themisのアレル特異的な発現を行い、アレルの合致する精子を用いて相互作用実験を行ったが、その実験系においてもアレル特異的な結合は確認されなかった。その理由として、v-Themisの糖鎖修飾が活性発現に必要な可能性、v-Themis-Aとv-Themis-Bの両者のアレルが合致することが精子細胞内応答を惹起するのに必要な可能性、直接的相互作用には別の因子が必要な可能性、などが考えられる。
(2)s/v-Themis-B2/Cの機能について:s/v-Themis-B2/Cがアロ認識に関わるか否かを解析した。アレル既知の親個体の自家受精により、アレル既知の子個体を作出し、他家不和合性が見られるか否かを検討し、s/v-Themis-B2/Cがアロ認識に関与するか否かを解析した。その結果、s/v-Themis-B2/Cもアロ認識に関わることが示唆された。
(3)v-Themis-likeについて:v-Themis-likeと命名した卵黄膜成分で酸処理で抽出される主要因子の解析も行った。この分子はv-Themisと同様にフィブリノーゲン様ドメインを有するが、個体間での多型が見られない。この分子がアロ認識にどのように関わるかを今後詳細に解析する。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

実験そのものは、非常に順調に進んでいるが、ホヤのアロ認識機構は、当初予想していた以上に複雑で、解析がかなり困難となっている。当初、s/v-Themis-A/Bという2ペアのThemis間相互作用が重要であると考えていたが、locus Bに存在する新規因子s/v-Themis-B2/C(当初Cと呼んでいたが、B2という命名が適切と判断)もアロ認識に関わるらしいという結果を得た。しかし、結果の解析は容易ではない。さらに、カチオンチャンネルドメインを有するBとB2のアレルと比較して、イオンチャンネルドメインを持たないAのアレルの重要性が低いのではないか、という予備的知見も得られている。アブラナ科においては、雄性と劣性のアレルが存在するという報告もあるが、ホヤにおいてもアレル間で優劣関係が存在する可能性が考えられる。さらに、AとBのB2の3つの遺伝子ペアが関わると解析は一層困難となる。そこで、今後は、タンパク間相互作用の解析や遺伝学的解析から少し方針転換し、この遺伝子を破壊することでThemisのアロ認識への関与を証明する実験を計画している。

今後の研究の推進方策

本研究の目的は、順遺伝学的解析によって同定されたs/v-Themis-A/Bが、真にホヤのアロ認識に関与することを証明することにある。その目的達成のために、今までアレル特異的タンパク質間相互作用に焦点をあててきた。しかし、解析が進むにつれ、その解析が容易ではないことが分かってきた。そこで、平成25年度は、従来の研究計画を推進する一方で、遺伝子破壊によってThemisの重要性を解析する計画も進める予定である。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Self-incompatibilty in gamete recognition: single self-recognizing determinants and multiple, non-self-recognizing ones function in the same individual.2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshito Harada
    • 雑誌名

      Molecular Reproduction and Development

      巻: 80 ページ: 2-7

    • DOI

      doi: 10.1002/mrd.22134.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spermosin2013

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Sawada
    • 雑誌名

      Handbook of Proteolytic Enzymes

      巻: Third Edition ページ: in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A surface glycoprotein indispensable for gamete fusion in the social amoeba Dictyostellium discoideum.2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Araki
    • 雑誌名

      Eukaryotic Cell

      巻: 11 ページ: 638-644

    • DOI

      doi: 10.1128/EC.00028-12.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient targeted mutagenesis of the chordate Ciona intestinalis genome with zinc-finger nucleases.2012

    • 著者名/発表者名
      Narudo Kawai
    • 雑誌名

      Development Growth and Differentiation

      巻: 54 ページ: 535-545

    • DOI

      doi: 10.1111/j.1440-169X.2012.01355.x.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of novel isoforms of vitellogenin expressed in ascidian eggs.2012

    • 著者名/発表者名
      Mari Akasaka
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Zoology

      巻: 320 ページ: 118-128

    • DOI

      doi: 10.1002/jez.b.22488.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Allorecognition mechanisms in ascidian fertilization: A reproductive strategy shared with flowering plants2012

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Sawada
    • 雑誌名

      Sperm Cell Research in the 21st Century: Historical Discoveries to New Horizons

      巻: First Edition ページ: 202-207

    • 査読あり
  • [学会発表] トランスクリプトームおよびプロテオーム解析によるオオムギ近縁自家不和合性種の花粉側S因子の探索2013

    • 著者名/発表者名
      橋本 翔
    • 学会等名
      日本育種学会第123回講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-03-26 – 2013-03-28
  • [学会発表] Transcriptomic and proteomic analyses of sperm of Marchantia polymorpha2013

    • 著者名/発表者名
      S. Tsukamoto
    • 学会等名
      第54回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      2013-03-21 – 2013-03-23
  • [学会発表] 人工ヌクレアーゼを用いた脊索動物ホヤにおけるゲノム編集2012

    • 著者名/発表者名
      笹倉靖徳
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      2012-12-11 – 2012-12-14
  • [学会発表] 原索動物マボヤの受精に関与する精子プロテアーゼ、アクロシンとスペルモシンの生理的基質の探索2012

    • 著者名/発表者名
      三野雅子
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      2012-12-11 – 2012-12-14
  • [学会発表] カタユウレイボヤの受精と自家不和合性に関わる卵由来の新規因子の探索2012

    • 著者名/発表者名
      大塚 慧
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      2012-12-11 – 2012-12-14
  • [学会発表] 配偶子プロテオーム解析による交配型特的遺伝子の探索2012

    • 著者名/発表者名
      岡本真里奈
    • 学会等名
      第2回日本細胞性粘菌学会例会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-11-17 – 2012-11-18
  • [学会発表] Transcriptomic and proteomic analyses on spermatozoa of Marchantia polymorpha.2012

    • 著者名/発表者名
      S. Tsukamoto
    • 学会等名
      Marchantia Workshop 2012
    • 発表場所
      Aso, Kumamoto
    • 年月日
      2012-11-15 – 2012-11-17
  • [学会発表] Ascidian fertilization: Allorecognition and lysin systems2012

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Sawada
    • 学会等名
      International symposium on the mechanisms of sexual reproduction in animals and plants
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      2012-11-12 – 2012-11-16
    • 招待講演
  • [学会発表] Identification of a novel type of vitellogenin expressed in eggs of the ascidian Halocynthia roretzi2012

    • 著者名/発表者名
      Mari Akasaka
    • 学会等名
      International symposium on the mechanisms of sexual reproduction in animals and plants
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      2012-11-12 – 2012-11-16
  • [学会発表] Analysis of physiological substrate for sperm proteases, acrosin and spermosin, involved in fertilization of the ascidian2012

    • 著者名/発表者名
      Masako Mino
    • 学会等名
      International symposium on the mechanisms of sexual reproduction in animals and plants
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      2012-11-12 – 2012-11-16
  • [学会発表] cDNA cloning, expression and candidate binding partners of an acid-extractable vitelline-coat protein Ci-v-Themis-like in a self-incompatible ascidian, Ciona intestinalis2012

    • 著者名/発表者名
      Kei Otsuka
    • 学会等名
      International symposium on the mechanisms of sexual reproduction in animals and plants
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      2012-11-12 – 2012-11-16
  • [学会発表] Sperm self-recognition signal triggers Ca2+ influx that induces self-incompatibility response in the ascidian Ciona intestinalis2012

    • 著者名/発表者名
      Takako Saito
    • 学会等名
      International symposium on the mechanisms of sexual reproduction in animals and plants
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      2012-11-12 – 2012-11-16
  • [学会発表] Global protein profiling of sperm and egg membrane raft fraction during fertilization in Ciona intestinalis2012

    • 著者名/発表者名
      Lixy Yamada
    • 学会等名
      International symposium on the mechanisms of sexual reproduction in animals and plants
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      2012-11-12 – 2012-11-16
  • [学会発表] Allele-specific interaction of s/v-Themis and novel allorecognition candidates for the self-incompatibility system in the ascidian Ciona intestinalis2012

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Yamamoto
    • 学会等名
      International symposium on the mechanisms of sexual reproduction in animals and plants
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      2012-11-12 – 2012-11-16
  • [学会発表] Gamete interactions in the social amoeba Dictyostelium discoideum2012

    • 著者名/発表者名
      Hideko Urushihara
    • 学会等名
      International symposium on the mechanisms of sexual reproduction in animals and plants
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      2012-11-12 – 2012-11-16
    • 招待講演
  • [学会発表] 試験管内再構成実験によるツメガエル卵の受精シグナル関連分子の探索2012

    • 著者名/発表者名
      松本尚士
    • 学会等名
      日本動物学会 第83回大会
    • 発表場所
      大阪市
    • 年月日
      2012-09-13 – 2012-09-15
  • [学会発表] Extracellular ubiquitin-proteasome system in fertilization of ascidians and sea urchins: Evidence for C-terminal Processing of PSMA1/α6 subunit in ascidian sperm proteasomes.2012

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Sawada
    • 学会等名
      FASEB Meeting: Ubiquitin and Cellular Regulations
    • 発表場所
      Saxtons River, Vermont, USA
    • 年月日
      2012-06-24 – 2012-06-29
  • [学会発表] カタユウレイボヤ精子における自家不和合性応答2012

    • 著者名/発表者名
      澤田 均
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第68回学術講演会
    • 発表場所
      つくば市
    • 年月日
      2012-05-14 – 2012-05-16
    • 招待講演
  • [備考] 名古屋大学大学院理学研究科附属臨海実験所

    • URL

      http://www.bio.nagoya-u.ac.jp/~SugashimaMBL/

URL: 

公開日: 2018-02-02  

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