哺乳類の雌性生殖器における精子認証機構の解明

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: 21112005
• 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: 筑波大学
• 研究代表者: 馬場 忠 筑波大学, 生命環境系, 教授 (40165056)
• 研究期間 (年度): 2009-07-23 – 2014-03-31
• キーワード: マウス / 精子 / 卵子 / 卵管 / 卵丘細胞塊

研究概要

哺乳動物精子が子宮から子宮卵管接合部、卵管峡部を経由して卵管膨大部へ移動する過程で起こる精子認証システムを調べた。まず、精子表層タンパク質ADAM3と相互作用する雌性生殖器側の膜タンパク質を同定した。この分子が精子と卵管上皮細胞との結合を解除する役割を演じている可能性が見いだされた。また、ACRとPRSS21の両方を欠損するマウスを解析したところ、生体外では精子の卵子透明帯の通過に必須であったが、この精子機能不全は雌性生殖器内で補償されていた。さらに、哺乳動物と海産動物での精子プロテアソームの機能的差異を検討し、精子プロテアソームが動物種によって機能的に多様化していることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Two functional forms of ACRBP/sp32 are produced by pre-mRNA alternative splicing in the mouse (2013)
  • 著者名/発表者名: Kanemori, Y., Ryu, J.-H., Sudo, M., Niida-Araida, Y., Kodaira, K., Takenaka, M., Kohno, N., Sugiura, S., Kashiwabara, S., and Baba, T.
  • 雑誌名: Biol. Reprod 巻: 88 ページ: 105, 1-8
  • DOI: 10.1095/biolreprod.112.107425
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional characterization of double-knockout mouse sperm lacking SPAM1 and ACR or SPAM1 and PRSS21 in fertilization (2012)
  • 著者名/発表者名: Zhou, C., Kang, W., and Baba, T.
  • 雑誌名: J. Reprod. Dev 巻: 58 ページ: 330-337
  • URL: https://www.jstage.jst.go.jp/article/jrd/58/3/58_2011-006/_article
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phosphatidylinositol 4-phosphate 5-kinase is indispensable for mouse spermatogenesis (2012)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa, H., Noguchi, J., Yamashita, M., Okada, R., Sugimoto, R., Furuya, M., Unoki, T., Funakoshi, Y., Baba, T., and Kanaho, Y.
  • 雑誌名: Biol. Reprod 巻: 86 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1095/biolreprod.110.089896
  • 査読あり
• [雑誌論文] Possible involvement of mitogen- and stress-activated protein kinase 1, MSK1, in metaphase-ll arrest through phosphorylation of EMI2 in mouse oocytes (2011)
  • 著者名/発表者名: Miyagaki, Y., Kanemori, Y., and Baba, T.
  • 雑誌名: Dev. Biol 巻: 359 ページ: 73-81
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2011.08.021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression analysis of MIF4GD in the rat testis (2011)
  • 著者名/発表者名: Okada, K., Kimura, M., Moriyama, Y., Nakai, M., Kikuchi, K., Kaneko, H., Kunieda, T., Baba, T., and Noguchi, J.
  • 雑誌名: J. Reprod. Dev 巻: 57 ページ: 256-261
  • URL: https://www.jstage.jst.go.jp/article/jrd/57/2/57_10-138H/_article
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protein disulfide isomerase-P5, down-regulated in the final stage of boar epididymal sperm maturation, catalyzes disulfide formation to inhibit protein function in oxidative refolding of reduced denatured lysozyme (2010)
  • 著者名/発表者名: Akama, K., Horikoshi, T., Sugiyama, A., Nakahata, S., Akitsu, A., Niwa, N., Intoh, A., Kakui, Y., Sugaya, M., Takei, K., Imaizumi, N., Sato, T., Matsumoto, R., Iwahashi, H., Kashiwabara, S., Baba, T., Nakamura, M., and Toda, T.
  • 雑誌名: Biochim. Biphys. Acta 巻: 1804 ページ: 1272-1284
  • DOI: 10.1016/j.bbapap.2010.02.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mice lacking two sperm serine proteases, ACR and PRSS21, are subfertile, but the mutant sperm are infertile in vitro (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawano, N., Kang, Wj., Yamashita, M., Koga, Y., Yamazaki, T., Hata, T., Miyado, K., and Baba, T.
  • 雑誌名: Biol. Reprod 巻: 83 ページ: 359-369
  • DOI: 10.1095/biolreprod.109.083089
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hyaluronan-degrading activity of mouse sperm hyaluronidase is not required for fertilization? (2009)
  • 著者名/発表者名: Kang,WJ., Zhou, C., Koga, Y., and Baba, T.
  • 雑誌名: J. Reprod. Dev 巻: 56 ページ: 140-144
  • URL: https://www.jstage.jst.go.jp/article/jrd/56/1/56_09-152N/_article
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional roles of sperm hyaluronidase, HYAL5 and SPAM1, in mouse fertilization (2009)
  • 著者名/発表者名: Kimura, M., Kim, E., Kang,WJ., Yamashita, M., Saigo, M., Yamazaki, T., Nakanishi, T., Kashiwabara, S., and Baba, T.
  • 雑誌名: Biol. Reprod 巻: 81 ページ: 939-947
  • DOI: 10.1095/biolreprod.109.078816
  • 査読あり
• [学会発表] 精子アクロソームタンパク質ACRBP とACRのダブル欠損マウスの解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高嶋明日登,兼森芳紀,首藤舞,康宇鎮,馬場忠
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2013-12-04
• [学会発表] Two functional forms of ACRBP/sp32 are produced by pre-mRNA alternative splicing in mouse spermatogenesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Sudo, M., Kanemori, Y., Ryu, JH., Niida-Araida, Y., Kodaira, K., Takenaka, M., Kohno, N., Sugiura, S., Kashiwabara, S., and Baba, T.
  • 学会等名: Gordon Research Conference Program on Fertilization & Activation of Development
  • 発表場所: Holderness School Holderness, NH, USA
  • 年月日: 2013-07-15
• [学会発表] Proacrosin-binding protein ACRBP/sp32 regulates acrosome formation during mouse spermiogenesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Kanemori, Y., Sudo, M., Koga, Y., Okabe, M., and Baba, T.
  • 学会等名: Gordon Research Conference Program on Fertilization &Activation of Development
  • 発表場所: Holderness School Holderness, NH, USA
  • 年月日: 2013-07-15
• [学会発表] Functional role of mouse ACRBP/sp32 in spermatogenesis and fertilization (2012)
  • 著者名/発表者名: 柳 辰協、首藤 舞、兼森 芳紀、柏原 真一、馬場 忠
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2012-12-14
• [学会発表] Sperm penetration through the cumulus matrix (2012)
  • 著者名/発表者名: Baba, T
  • 学会等名: International Symposium on the Mechanisms of Sexual Reproduction in Animals and Plants
  • 発表場所: 名古屋ガーデンパレス
  • 年月日: 2012-11-13
• [学会発表] Localization of a PSMA8-containing proteasome in mouse sperm (2011)
  • 著者名/発表者名: Koyama, M., Koga, Y., Hyodo, H., Yamashita, M., Ogichi, K., Kanemori, Y., Sawada H., and Baba, T.
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] 精子の卵丘細胞層通過でのヒアルロニダーゼとセリンプロテアーゼによる協働的な作用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 周崇、康宇鎭、馬場忠
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] Characterization of a novel PSMA8-containing proteasome present in mouse sperm (2011)
  • 著者名/発表者名: Koga, Y., Koyama, M., Hyodo, H., Yamashita, M., Sawada, H., Baba, T.
  • 学会等名: World Congress on Reproductive Biology
  • 発表場所: ケアンズコンベンションセンター
  • 年月日: 2011-10-10
• [学会発表] Acrosome reaction of mouse epididymal sperm facilitates the entry into the cumulus mass (2011)
  • 著者名/発表者名: Kang,Wj., Zhou, C., Yamashita, M., and Baba, T.
  • 学会等名: 動植物アロ認証 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
• [学会発表] Fuctional Analysis of PABPC2 in Mouse Testis (2011)
  • 著者名/発表者名: Miyagaki, Y., Kimura, M., Ishida, K., Kashiwabara SI., and Baba, T.
  • 学会等名: 2011 XXIst North American TestisWorkshop
  • 発表場所: Montrral QC, Canada
  • 年月日: 2011-03-31
• [学会発表] 受精とプロテオリシス (2010)
  • 著者名/発表者名: 馬場 忠
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会ワークショップ「動植物に共通するアロ認証中核原理を探る」
  • 発表場所: 神戸ポートピアホテル
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] The trypsin-like serine protease activity of ACR and PRSS21 is important but not essential for fertilization in vivo (2010)
  • 著者名/発表者名: Kang, Wj., Kawano, N., Yamashita, M., Koga, Y., Yamazaki, T., Hata, T., Miyado, k., and Baba, T.
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] The trypsin-like serine protease activity of ACR and PRSS21 is important but not essential for fertilization in vivo (2010)
  • 著者名/発表者名: Kang,Wj., Kawano, N., Yamashita, M., Koga, Y., Yamazaki, T., Hata, T., Miyado, K., and Baba, T.
  • 学会等名: Illinois Symposium on Reproductive Sciences in Health and Disease
  • 発表場所: University of Illinois, Chicago, USA
  • 年月日: 2010-10-11
• [学会発表] Possible role of mitogen- and stress-activated protein kinase-1 (MSK1) in meiotic arrest of mouse oocytes (2010)
  • 著者名/発表者名: Miyagaki, Y., Kanemori, Y., and Baba, T.
  • 学会等名: Gordon Research Conference
  • 発表場所: New Hampshire, USA
  • 年月日: 2010-08-16
• [学会発表] Effects of placental scars on implantation in multiparous mice (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamashita, M., and Baba, T.
  • 学会等名: Gordon Research Conference Program on Reproductive Tracts Biology
  • 発表場所: New Hampshire, USA
  • 年月日: 2010-08-16
• [学会発表] Functional analysis of sperm proteasome in mouse fertilization (2009)
  • 著者名/発表者名: Hyodo, H., Yamashita, M., Izumi, Y., Sawada, H., and Baba, T.
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] Hyaluronan-degrading activity of mouse sperm hyaluronidase is not required for fertilization? (2009)
  • 著者名/発表者名: Kang,WJ., Zhou, C., Koga, Y., and Baba, T.
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] Recognition system of mammalian sperm in the female reproductive tract (2009)
  • 著者名/発表者名: Baba, T.
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2009-12-09
• [学会発表] Target proteins of SBTI in sperm acrosome reaction (2009)
  • 著者名/発表者名: Izumi, Y., Yamashita, M., Hyodo, H., Kang, WJ., and Baba, T.
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2009-12-09
• [学会発表] Role of hyaluronidase in sperm penetration through cumulus matrix (2009)
  • 著者名/発表者名: Baba, T.
  • 学会等名: 20^<th> International Symposium on Glycoconjugates
  • 発表場所: San Juan, Puerto Rico (USA)
  • 年月日: 2009-11-30
• [備考] 馬場 忠研究室
  • URL: http://www.acroman.org/