原索動物ホヤ類におけるアロ認識機構の解明

2013 年度 研究成果報告書

• 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: 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): 2009-07-23 – 2014-03-31
• キーワード: ホヤ / 受精 / 精子 / 卵 / 自家不和合性 / 自己非自己認識

研究概要

原索動物ホヤ類は雌雄同体で、自家受精する自家和合種と、自家受精しない自家不和合種が存在する。自家不和合種であるカタユウレイボヤ等のホヤでは、どのようにして自己非自己認識（アロ認識）を行い、自家受精を回避しているのか、その解明が本研究の目的である。本研究により、カタユウレイボヤのアロ認識分子（卵側v-Themis-A, -B, -B2と精子側s-Themis-A, -B, -B2）が同定された。生化学的、遺伝学的解析から、３ペアの卵側リガンド分子を精子側レセプターが認識し全て自己分子と認識すると、精子へのCa2+流入が起こり、卵膜から離脱して自家受精を防いでいることが判明した。

研究成果

• [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, M.A., Yamada, L., Ochi, H., Iwata, H., Tamura-Nakano, M., Sawada H., Sauer, W.H., Ogura, A., and Hirohashi, M.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: (in press)
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.04.076
  • 査読あり
• [雑誌論文] 自家不和合性因子とCa^<2+> シグナル (2014)
  • 著者名/発表者名: 澤田均
  • 雑誌名: 細胞工学 巻: 33 ページ: 406-408
• [雑誌論文] Self/Non-self recognition mechanisms in sexual reproduction : New insight into the self-incompatibility system shared by flowering plants and hermaphroditic animals (2014)
  • 著者名/発表者名: Sawada H., Morita, M., and Iwano, M.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: (in press)
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.05.099
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-incompatibility in gamete recognition : Single self-recognition determinants and multiple, nonself-recognizing ones fuction in the same individual (2013)
  • 著者名/発表者名: Harada Y., and Sawada, H.
  • 雑誌名: Mol. Reprod. Dev 巻: 80 ページ: 2-7
  • DOI: 10.1002/mrd.22134
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of novel isoforms of vitellogenin expressed in ascidian eggs (2013)
  • 著者名/発表者名: Akasaka, M., Kato, K.H., Kitajima, K., and Sawada, H.
  • 雑誌名: J. Exp. Zool. (Part B, Mol. Dev. Evol.) 巻: 320 ページ: 118-128
  • DOI: 10.1002/jez.b.22488
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glutathione transferase theta in apical ciliary tuft regulates mechanical reception and swimming behavior of sea urchin embryos (2013)
  • 著者名/発表者名: Jin, Y., Yaguchi, S., Shiba, K., Yamada, L., Yaguchi, J., Shibata, D. Sawada, H., and Inaba, K.
  • 雑誌名: Cytoskeleton 巻: 70(8) ページ: 453-470
  • DOI: 10.1002/cm.21127
  • 査読あり
• [雑誌論文] cDNA cloning, localization and candidate binding partners of acid-extractable vitelline-coat protein Ci-v-Themis-like in the ascidian Ciona intestinalis (2013)
  • 著者名/発表者名: Otsuka, K., Yamada, L., and Sawada H.
  • 雑誌名: Mol. Reprod. Dev 巻: 80 ページ: 840-848
  • DOI: 10.1002/mrd.22213
  • 査読あり
• [雑誌論文] A surface glycoprotein indispensable for gamete fusion in the social amoeba Dictyostelium discoideum (2012)
  • 著者名/発表者名: Araki, Y., Shimizu, H.D., Saeki, K., Okamoto, M., Yamada, L., Ishida, K., Sawada, H., and Urushihara, H.
  • 雑誌名: Eukaryot. Cell 巻: 11 ページ: 638-644
  • 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 nuclease (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawai, N., Ochiai, H., Sakuma, T., Yamada, L., Sawada, H., Yamamoto, T., and Sasakura, Y.
  • 雑誌名: Dev. Growth Differ 巻: 54 ページ: 536-545
  • DOI: 10.1111/j.1440-169X.2012.01355.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-incompatibility response induced by calcium increase in sperm of the ascidian Ciona intestinalis (2012)
  • 著者名/発表者名: Saito, T., Shiba, T., Inaba, K., Yamada, L., and Sawada, H.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A 巻: 109 ページ: 4158-4162
  • DOI: 10.1073/pnas.1115086109
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification and localization of sperm CRISP family protein CiUrabin involved in gamete interaction in the ascidian Ciona intestinalis (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, A., Saito, T., Yamada, L., Taniguchi, H., Harada, Y., and Sawada, H.
  • 雑誌名: Mol. Reprod. Dev. 巻: 78 ページ: 488-497
  • DOI: 10.1002/mrd.21329
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sperm-specific C-terminal processing of the proteasome PSMA1/α6 subunit (2011)
  • 著者名/発表者名: Yokota, H., Kataoka, Y., Hashii, N., Kawasaki, N., and Sawada, H.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 410 ページ: 809-915
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2011.06.069
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vitellogenin C-terminal fragments participate in fertilization as egg-coat binding partners of sperm trypsin-like proteases in the ascidian Halocynthia roretzi (2010)
  • 著者名/発表者名: Akasaka, M., Harada, Y., and Sawada, H.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 巻: 392 ページ: 479-484
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2010.01.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of testis-specific ubiquitin-conjugating enzyme in the ascidian Ciona intestinalis (2010)
  • 著者名/発表者名: Yokota, N., Harada, Y., and Sawada, H.
  • 雑誌名: Mol. Reprod. Dev 巻: 77 ページ: 640-647
  • DOI: 10.1002/mrd.21198
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comprehensive egg coat proteome of the ascidian Ciona intestinalis reveals gamete recognition molecules involved in self-sterility (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamada, L., Saito, T., Taniguchi, H., Sawada, H., and Harada, Y.
  • 雑誌名: J . Biol. Chem 巻: 284 ページ: 9402-9410
  • DOI: 10.1074/jbc.M809672200
  • 査読あり
• [学会発表] ホヤのアロ認識機構からみた動植物共通の生殖タクティクス (2013)
  • 著者名/発表者名: 澤田均
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 年月日: 20131203-06
  • 招待講演
• [学会発表] Mechanisms of selfincompatibility in the ascidian Ciona intestinalis (2013)
  • 著者名/発表者名: Sawada, H.
  • 学会等名: 7^<th> Tunicate Meeting
  • 発表場所: Naples
  • 年月日: 20130722-26
  • 招待講演
• [学会発表] Self-sterile mechanisms in an ascidian (primitive chordate) Ciona intestinalis : Its reproductive tactics shared with flowering plants (2013)
  • 著者名/発表者名: Sawada, H.
  • 学会等名: Gordon Research Conferences "Fertilization and Activation of Development"
  • 発表場所: Plymouth, U.S.A
  • 年月日: 20130714-19
  • 招待講演
• [学会発表] Ascidian reproductive tactics : From basic biology to applications (2013)
  • 著者名/発表者名: Sawada, H.
  • 学会等名: 4^<th> International Conference Green Technology
  • 発表場所: Malang, Indonesia
  • 年月日: 2013-11-09
  • 招待講演
• [学会発表] 動物と植物の生殖のはなし (2013)
  • 著者名/発表者名: 澤田均
  • 学会等名: 名古屋大学オープンレクチャー2013
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2013-09-23
  • 招待講演
• [学会発表] Glycoproteins involved in ascidian fertilization : seperm and egg-coat glycoproteins responsible for self/nonselfrecognition and gamete-recognition (2013)
  • 著者名/発表者名: Sawada, H.
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2013-07-05
  • 招待講演
• [学会発表] Ascidian fertilization : Allorecognition and lysin systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Sawada, H.
  • 学会等名: International Symposium on the Mechanisms of Sexual Reproduction in Animals and Plants
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20121112-16
  • 招待講演
• [学会発表] カタユウレイボヤ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
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 20120514-16
  • 招待講演
• [学会発表] ホヤって何?ホヤの受精研究に魅せられて (2012)
  • 著者名/発表者名: 澤田均
  • 学会等名: 第25回名大カフェScience and Me
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2012-08-08
  • 招待講演
• [学会発表] ホヤの受精におけるアロ認識分子とその細胞応答 (2011)
  • 著者名/発表者名: 澤田均
  • 学会等名: 第9回糖鎖科学コンソーシアムシンポジウム
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20111124-25
  • 招待講演
• [学会発表] ホヤの受精における自家不和合性 : 動植物に共通するアロ認識機構とカルシウムシグナル (2011)
  • 著者名/発表者名: 澤田均、齋藤貴子、山口顕、柴小菊、稲葉一男、山田力志
  • 学会等名: 日本植物学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20110917-19
  • 招待講演
• [学会発表] 原索動物ホヤ類における自己と非自己の配偶子認識機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 澤田均
  • 学会等名: 日本比較免疫学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20110821-23
  • 招待講演
• [学会発表] Ubiquitin-proteasome system involved in fertilization of ascidians and sea urchins (2011)
  • 著者名/発表者名: Sawada, H.
  • 学会等名: Mini-symposium: Post-translational Modification in Gametes, Embryos, and the Reproductive System "Reproduction and World's Future", 44^<th> SSR meeting
  • 発表場所: Portland, Oregon, U.S.A.
  • 年月日: 20110731-0804
  • 招待講演
• [学会発表] Self-nonself-recognition mechanisms during ascidian fertilization : Allelic polymorphisms of s/v-Themis-A and s/-Themis-B and a novel allorecognition pair s/v-Themis-C in Ciona intestinalisSelf-nonself-recognition mechanisms during ascidian fertilization : Allelic polymorphisms of s/v-Themis-A and s/-Themis-B and a novel allorecognition pair s/v-Themis-C in Ciona intestinalis (2011)
  • 著者名/発表者名: Sawada, H.
  • 学会等名: 6^<th> Tunicate Meeting
  • 発表場所: Montreal
  • 年月日: 20110703-07
  • 招待講演
• [学会発表] Self-sterile mechanisms in hermaphroditic marine primitive chordates (Ascidians) (2011)
  • 著者名/発表者名: Sawada, H.
  • 学会等名: BIT''s^<1st> Annual Congress of Marine Biotechnology
  • 発表場所: 大連、中国
  • 年月日: 20110425-29
  • 招待講演
• [学会発表] ホヤの受精機構 : 雌雄同体なのになぜ自家受精しないのか (2011)
  • 著者名/発表者名: 澤田均
  • 学会等名: 公開講演会「動物と植物の生殖のしくみ:その不思議な世界」
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2011-06-04
  • 招待講演
• [学会発表] Allorecognition mechanisms in ascidian fertilization : A preproduction strategy shared with flowering plantsAllorecognition mechanisms in ascidian fertilization : A preproduction strategy shared with flowering plants (2010)
  • 著者名/発表者名: Sawada, H.
  • 学会等名: 11^<th> International Symposium on Spermatology
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 20100624-29
  • 招待講演
• [学会発表] Self-incompatibility systems in fertilization of hermaphroditic protochordates : The reproduction mechanisms shared by animals and plants (2010)
  • 著者名/発表者名: Sawada, H.
  • 学会等名: International symposium of cell-cell communication plant reproduction from pollination in fertilization
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 20100311-12
  • 招待講演
• [学会発表] Allorecognition mechanisms during ascidian fertilization : the shared reproductive strategy shared with animals and plants (2010)
  • 著者名/発表者名: Sawada, H.
  • 学会等名: 日本生化学会・日本分子生物学会・合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-07
  • 招待講演
• [学会発表] 動植物共通のアロ認証機構とホヤにおけるアロ認識機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 澤田均
  • 学会等名: 日本動物学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-09-24
  • 招待講演
• [学会発表] Allorecognition systems in protochordate fertilization (2010)
  • 著者名/発表者名: Sawada, H.
  • 学会等名: International Symposium "Intercellular recognition and allogeneic authentication: Perspectives of reproduction mechanisms shared by animals and plants"
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2010-01-14
  • 招待講演
• [学会発表] Allogeneic authentication mechanisms during ascidian fertilization (2009)
  • 著者名/発表者名: Sawada, H.
  • 学会等名: Gordon Research Conferences "Fertilization and activation of development"
  • 発表場所: Plymouth, NH, U.S.A.
  • 年月日: 20090712-17
  • 招待講演
• [学会発表] ホヤの受精におけるアロ認識機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 澤田均
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-12-10
  • 招待講演
• [学会発表] 原索動物ホヤ類におけるアロ認識機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 澤田均
  • 学会等名: 日本生化学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2009-10-23
  • 招待講演
• [図書] Allorecognition and lysisn systems during ascidian fertilization. In Sexual Reproduction in Animals and Plants, (H.Sawada, N.Inoue, M.Iwano (eds.)) (2014)
  • 著者名/発表者名: Sawada, H, Yamamoto, K., Otsuka, K., Saito, T., Yamaguchi, A., Mino, M., Akasaka, M., Harada, Y., and Yamada, L.
  • 総ページ数: 231-244
  • 出版者: Springer
• [図書] Novel isoform of vitellogenin expressed in eggs is a binding partner of the sperm proteases, HrProacrosin and HrSpermosin, in the ascidian, Halocynthia roretzi. In Sexual Reproduction in Animals and Plants, (H.Sawada, N.Inoue, M.Iwano (eds.)) (2014)
  • 著者名/発表者名: Akasaka, M., Kato, K. H., Kitajima, K., Sawada, H.
  • 総ページ数: 131-139
  • 出版者: Springer
• [図書] 動物と植物の受精機構ーその多様性と共通性、動植物の受精学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 澤田 均、岩野 恵
  • 総ページ数: 15-31
  • 出版者: 化学同人
• [図書] 原索動物(ホヤ)の受精、動植物の受精学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 澤田 均、笹倉 靖徳、山田 力志
  • 総ページ数: 167-184
  • 出版者: 化学同人
• [図書] Sperm protases and extracellular ubiquitin-proteasome system involved in fertlization of ascidians and sea urchins. In : Post-translational Protein Modification in the Reproductive System, (P.Sutovsky (ed.)) (2014)
  • 著者名/発表者名: Sawada, H., M.Mino, and M.Akasaka
  • 出版者: Springer (in press)
• [図書] Allorecogntion mechanisms in ascidian fertilization : A reproduction strategy shared with flowering plants. In Sperm Cell Research in the 21st Century : Historical Discoveries to New Horizons, (M.Morisawa (ed.)) (2012)
  • 著者名/発表者名: Sawada, H., Saito, T., Yamaguchi, A., Harada, Y., and Yamada, L.
  • 総ページ数: 202-207
  • 出版者: Adthree Publishing Co
• [備考] ①領域: ホームページ
  • URL: http://allo-authentication.net
• [備考] ②研究室: ホームページ
  • URL: http://www.bio.nagoya-u.ac.jp/~SugashimaMBL/