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2010 年度 実績報告書

哺乳類における配偶子融合の分子認証機構の解明

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 21112006
研究機関独立行政法人国立成育医療研究センター

研究代表者

宮戸 健二  独立行政法人国立成育医療研究センター, 生殖・細胞医療研究部, 室長 (60324844)

研究分担者 井上 直和  大阪大学, 微生物病研究所・遺伝子情報実験センター, 助教 (50379096)
キーワード受精 / 膜融合 / CD9 / Izumo / 精子 / 卵子
研究概要

有性生殖が連綿と続いてきた背景には雌雄の生殖細胞による精緻な相互認識機構(アロ認証)が存在する。アロ認証は基本的には雌雄同体の植物や海産動物で、同種異個体間での融合を促進し、自家和合を排除する仕組みである。一方、哺乳動物は雌雄異体であるため、当然、アロの関係にある個体由来の配偶子間相互作用の結果、配偶子融合が起こる。雌雄同体である植物と、雌雄異体である哺乳動物の配偶子融合機構の研究を組み合わせることで、従来のアプローチでは解明できなかった"配偶子認証の仕組み"が浮き彫りになると考えられる。本年度は、哺乳動物の受精研究から同定された2つの膜融合関連因子(卵子側融合制御因子CD9、精子側融合因子IZUMO1)を中心として、昨年度に引き続いた解析を行った。IZUMO1は精子上でタンパク質複合体を形成することから、免疫沈降法によりIZUMO1に相互作用する精子膜上のタンパク質の同定に成功した。同定された分子は血圧の調節に機能するACE(Angiotensin-Converting Enzyme)に類似する精巣特異的なACE3として既に同定されていた分子であるが機能は不明であった。そこで、ACE3ノックアウトマウスを作製して解析すると、IZUMO1の局在に影響を及す因子であることを明らかにした。CD9変異体を用いた機能領域の解析からは、C末端がCD9の膜融合における機能に必須で、C末端にEGFPを結合させた融合タンパク質(CD9-EGFP)を卵特異的に発現させたところ、CD9の膜融合における機能が消失することがわかった。更に解析を進めたところ、CD9およびIzumo1を介した膜融合のメカニズムには、他の膜融合とは異なるメカニズムが関わっていることが示唆された。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (8件) 図書 (2件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Lipid Rafts : Keys to SpermMaturation, Fertilization, and Early Embryo genesis.2011

    • 著者名/発表者名
      Kawano N, Yoshida K, Miyado K, Yoshida M.
    • 雑誌名

      Journal of Lipids

      巻: 2011 ページ: 264706(1-10)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lipid rafts enriched in monosialylGb5Cer carrying the stage-specific embryonic antigen-4 epitope are involved in development of mouse preimplantation embryos at cleavage stage.2011

    • 著者名/発表者名
      Sato B, Katagiri YU, Miyado K, Okino N, Ito M, Akutsu H, Okita H, Umezawa A, Fujimoto J, Toshimori K, Kiyokawa N.
    • 雑誌名

      BMC Dev Biol.

      巻: 11 ページ: 22(1-11)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Calsperin is a testis-specific chaperone required for sperm fertility.2011

    • 著者名/発表者名
      Ikawa M, Tokuhiro K, Yamaguchi R, Benham AM, Tamura T, Wada I, Satouh Y, Inoue N, Okabe M.
    • 雑誌名

      J Biol Chem.

      巻: 286 ページ: 5639-5646

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The mechanism of sperm-egg interaction and the involvement of IZUMO1 in fusion.2011

    • 著者名/発表者名
      Inoue N, Ikawa M, Okabe M.
    • 雑誌名

      Asian J Andol.

      巻: 13 ページ: 81-87

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Age-associated changes in the subcellular localization of phosphorylated p38 MAPK in human granulosa cells.2010

    • 著者名/発表者名
      Ito M, Miyado K, Nakagawa K, Muraki M, Imai M, Yamakawa N, Qin J, Hosoi Y, Saito H, Takahashi Y.
    • 雑誌名

      Mol Hum Reprod.

      巻: 16 ページ: 928-937

    • 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 W, Yamashita M, Koga Y, Yamazaki T, Hata T, Miyado K, Baba T.
    • 雑誌名

      Biol Reprod.

      巻: 83 ページ: 359-369

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tetraspanin family protein CD9 in the mouse sperm : unique localization, appearance, behavior and fate during fertilization.2010

    • 著者名/発表者名
      Ito C, Yamatoya K, Yoshida K, Maekawa M, Miyado K, Toshimori K.
    • 雑誌名

      Cell Tissue Res.

      巻: 340 ページ: 583-594

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of CD9 and CD9-containing exosomes in sperm-egg membrane fusion.2010

    • 著者名/発表者名
      Kawano N., Yoshida K., Harada Y., Onami N., Takezawa Y., Miyado K.
    • 雑誌名

      J Mamm Ova Res.

      巻: 27 ページ: 191-197

  • [雑誌論文] Identification and disruption of sperm-specific angiotensin converting enzyme-3 (ACE3) in mouse.2010

    • 著者名/発表者名
      Inoue N, Kasahara T, Ikawa M, Okabe M.
    • 雑誌名

      PLoS One.

      巻: 5 ページ: e10301

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sperm equatorial segment protein 1, SPESP1, is required for fully fertile sperm in mouse.2010

    • 著者名/発表者名
      Fujihara Y, Murakami M, Inoue N, Satouh Y, Kaseda K, Ikawa M, Okabe M.
    • 雑誌名

      J Cell Sci.

      巻: 123 ページ: 1531-1536

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fertilization : a sperm's journey to and interaction with the oocyte.2010

    • 著者名/発表者名
      Ikawa M, Inoue N, Benham AM, Okabe M.
    • 雑誌名

      J Clin Invest.

      巻: 120 ページ: 984-994

    • 査読あり
  • [学会発表] 精子と卵子の融合メカニズム:基本原理と種特異性2011

    • 著者名/発表者名
      宮戸健二
    • 学会等名
      第13回麻布大学 生殖・発生工学セミナー
    • 発表場所
      麻布大学獣医学部
    • 年月日
      2011-03-06
  • [学会発表] 哺乳動物の受精に関わる分子メカニズム2010

    • 著者名/発表者名
      宮戸健二
    • 学会等名
      第12回生命・環境科学交流セミナー
    • 発表場所
      山形大学農学部
    • 年月日
      2010-11-26
  • [学会発表] 哺乳類における配偶子融合の分子認証機構2010

    • 著者名/発表者名
      宮戸健二
    • 学会等名
      日本動物学会第81回大会シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学教養学部
    • 年月日
      2010-09-24
  • [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 Y, Iwao Y, Miyado K
    • 学会等名
      11^<th> International Symposium on Spermatology
    • 発表場所
      Okinawa Convention Center
    • 年月日
      2010-06-27
  • [学会発表] Ablation of beta-catenin suppresses membrane localization of E-cadherin and reduces the ability of membrane adhesion with sperm in mouse eggs2010

    • 著者名/発表者名
      Takezawa Y, Nakamura A, Sakakibara K, Kawano N, Harada Y, Yoshida K, Umezawa A, Miyado K
    • 学会等名
      11^<th> International Symposium on Spermatology
    • 発表場所
      Okinawa Convention Center
    • 年月日
      2010-06-27
  • [学会発表] Role of CD9 in sperm-egg fusion and a general role of CD9 in fusion phenomena2010

    • 著者名/発表者名
      Miyado K, Yoshida K, Harada Y, Kawano N
    • 学会等名
      11^<th> International Symposium on Spermatology
    • 発表場所
      Okinawa Convention Center
    • 年月日
      2010-06-27
  • [学会発表] Arrest of spermatogenesis at round spermatids in PLCZ1-deficient mice2010

    • 著者名/発表者名
      Ito M, Nagaoka K, Kuroda K, Kawano N, Yoshida K, Harada Y, Shikano T, Miyado M, Oda S, Toshimori K, Mizukami Y, Murata T, Umezawa A, Miyazaki S, Miyado K
    • 学会等名
      11^<th> International Symposium on Spermatology
    • 発表場所
      Okinawa Convention Center
    • 年月日
      2010-06-26
  • [学会発表] The essential role of seminal vesicle secretions on the sperm fertility in the female reproductive tract2010

    • 著者名/発表者名
      Kawano N, Araki N, Yoshida K, Yoshida M, Miyado K
    • 学会等名
      11^<th> International Symposium on Spermatology
    • 発表場所
      Okinawa Convention Center
    • 年月日
      2010-06-25
  • [図書] スンクスの生物学(VI-13 スンクス雄の外生殖器)2011

    • 著者名/発表者名
      宮戸真美、尾木秀直、織田銑一、宮戸健二
    • 総ページ数
      449(執筆323-328)
    • 出版者
      学会出版センター
  • [図書] Cell Fusions : Regulation and Control. (Chapter 7 : Role of CD9 in sperm-egg fusion and its general role in fusion phenomena)2011

    • 著者名/発表者名
      Kawano N., Harada Y., Yoshida K., Miyado M., Miyado K.
    • 総ページ数
      436(執筆171-184)
    • 出版者
      Springer
  • [産業財産権] Promoter for introducing extracellular substance into mammalian ovum and introduction method2010

    • 発明者名
      Hidenori Akutsu, Mami Miyado, Kenji Miyado
    • 権利者名
      JST
    • 産業財産権番号
      2006242041
    • 取得年月日
      2010-11-11
    • 外国

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公開日: 2012-07-19  

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