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1991 年度 研究成果報告書概要

精子プロタミンの合成と離脱の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 01480022
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 動物発生・生理学
研究機関北海道大学

研究代表者

片桐 千明  北海道大学, 理学部, 教授 (90000827)

研究分担者 高宗 和史  熊本大学, 理学部, 講師 (20206882)
研究期間 (年度) 1989 – 1991
キーワード精子核塩基性蛋白質 / 遺伝子クロ-ニング / 精子形成 / 遺伝子発現 / 受精 / 核の脱凝縮 / プロタミン離脱 / ヌクレオプラズミン
研究概要

ニホンヒキガエル(Bufo japonicus)とアフリカツメガエル(Xenopus laevis)を使用した。
(1)Bufoの精子核塩基性蛋白質(SBP)は2種のプロタミン(P1,P2)から、Xenopusのそれは4種のコアヒストンおよび6種の精子特異的蛋白質(SP1ー6)から成る。BufoのP1,P2およびXenopusのSP4のcDNAを解析したところによれば、前2者はN末端より28番目が異なる(Glu/Asp)他は39ケのアミノ酸配列が互いに全て同じであり、SP4は78ケのアミノ酸の組成、配列のいずれでも既知のプロタミンと相同性が乏しい。(2)精子形成過程でヒストン群は精母細胞までに合成をやめ、SBPは精子変態が進んで核凝縮の開始とともに出現する。他方、ノザン解析、in situハイブリダイゼ-ションによれば、転写はP1,P2については球形の精細胞(一倍体)期に、SP4については第一精母細胞パキテン(四倍体)期に起こり、両者の間で異なった転写調節機構が存在することが示唆された。(3)成熟卵の抽出液を用いた無細胞系で精子核をインキュベ-トすると、核の脱凝縮とともにSBPが速やかに消失する。SBPを除去する活性は卵母細胞〜胞胚の細胞質に固有の耐熱性因子で、これを精製した結果、分子量、アミノ酸組成、等電点等からヌクレオプラズミンであると結論した。ヌクレオプラズミンは、精子核のSBPに結合してこれを分解することなしに核から除去する。前核は、コアヒストンの他胞胚期までの核に特異的なH1サブタイプを含むことを発見し、これをH1Xと命名した。

  • 研究成果

    (14件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (14件)

  • [文献書誌] Yokota,T.,K.Takamune & Ch.Katagiri: "Nuclear basic proteins of Xenopus laevils sperm;their characteriza-tion and synthesis during spermatogenesis." Develop.Growth,Differ. 33. 9-17 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Moriya,M.& Ch.Katagiri: "Immunoelectron microscopic localization of sperm-specific nuclear basic proteins during spermatogenesis in anuran amphibians." Develop.Growth,Differ.33. 19-27 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Takamune,K.,H.Nishida,M.Takai & Ch.Katagiri: "Primary structure of toad sperm protamines and nucleotide sequence of their cDNAs." Eur.J.Biochem.196. 401-406 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Ohsumi,K.& Ch.Katagiri: "Occurrence of H1 subtypes specific to pronuclei and cleavage-stage cell nuclei of anuran amphibians." Develop.Biol.147. 110-120 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Ohsumi,K.& Ch.Katagiri: "Characterization of the ooplasmic factor inducing decondensation of and protamine removal from toad sperm nuclei:involvement of nucleo-plasmin." Develop.Biol.148. 295-305 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Mita,K.,K.Takamune & Ch.Katagiri: "Genes for sperm-specific basic nuclear proteins in Bufo and Xenopus are expressed at different stages in spermatogenesis." Develop.Growth,Doffer.33. 491-498 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Yokota, T., K. Takamune & Ch. Katagiri: "Nuclear basic proteins in Xenopus laevis sperm : their characterization and synthesis during spermatogenesis." Develop. Growth, Differ.33. 9-17 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Moriya, M. & Ch. Katagiri: "Immunoelectron microscopic localization of spermspecific nuclear basic proteins during spermatogenesis in anuran amphibians." Develop. Growth, Differ.33. 19-27 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Hiyoshi, H., S. Uno, T. Yokota, Ch. Katagiri, H. Nishida, M. Takai, K. Agata, G. Eguchi & S. Abe: "Isolation of cDNA for a Xenopus sperm-specifc basic nuclear protein (SP4) and evidence for expression of SP4 mRNA in primary spermatocytes." Exp. Cell Res.194. 95-99 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Takamune, K., H, Nishida, M. Takai & Ch. Katagiri: "Primary structure of toad sperm protamines and nucleotide sequence of their cDNAs." Eur. J. Biochem.196. 401-406 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yamasaki, H. & Ch. Katagiri: "Egg exudate-induced reduction of sperm lysin sensitivity in the vitelline coat after fertilization of Bufo japonicus and its participation in polyspermy block." J. Exp. Zool.258. 404-413 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ohsumi, K. & Ch. Katagiri: "Occurrence of H1 subtypes specific to pronuclei and cleavage-stage cell nuclei in anuran amphibians." Develop. Biol.147. 110-120 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ohsumi, K. & Ch. Katagiri: "Characterization of the ooplasmic factor inducing decondensation of and protamine removal from toad sperm nuclei : involvement of nucleoplasmin." Develop. Biol.148. 295-305 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Mita, K., K. Takamune & Ch. Katagiri: "Genes for sperm-specific basic nuclear proteins in Bufo and Xenopus are expressed at different stages in spermatogenesis." Develop. Growth, Differ.33. 491-498 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1993-03-16  

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