両生類精子分化機構の分子生物学的研究

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01480029
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 安部 真一 熊本大学, 理学部, 助教授 (90109637)
• キーワード: 精子形成 / 細胞培養 / アフリカツメガエル / イモリ / ミトコンドリア集合 / cDNAバンク / 塩基性核タンパク質 / 翻訳制御

研究概要

I.アフリカツメガエル精細胞におけるミトコンドリア集合機構:アフリカツメガエル精細胞の核ーミトコンドリア複合物を単離し、電子顕微鏡で調べたところ、ミトコンドリアは核膜に密着していた。種々の条件で処理したところ、0.001%以上のトリプシンのみミトコンドリアを核膜から解離させた。この結果、ミトコンドリアと核膜との接着はミトコンドリアと核膜上のタンパク質が関与しているものと思われる。
II.イモリ、アフリカツメガエルハプロイドcDNAバンクの作成:120匹のカエル(100匹のイモリ)雄成体の精巣よりBSAの濃度勾配を用いて4×10^8(4×10^7)の精細胞を集め、10μg(9μg)のmRNAを抽出し、λgt11で4×10^6(4×10^5)clonesのcDNAバンクを作成した。
III.培養アフリカツメガエル精細胞における精子特異的塩基性核タンパク質合成と遺伝子発現:(a)塩基性核タンパク質合成:同調した精細胞に経時的に^<14>Cーarginineを取り込ませ、ACID-UREA電気泳動後、フルオログラフィ-を行った。精母細胞ではヒストン合成のみがみられたが、精細胞においては、SP1とSP3ー5に相当する2種類の塩基性核タンパク質のみの合成が差次的に開始されることが示された。(b)カエル塩基性核タンパク質cDNAの単離:カエル塩基性核タンパク質抗体によってcDNAバンクをスクリ-ニングしたところ、234bpの翻訳領域、70bpの5′側非翻訳領域、167bpの3′側非翻訳領域を含む1個のcloneを得た。翻訳領域のうち、N末側11個とC末側15個のアミノ酸配列は、SP3ー5をHPLCによって純化したSP3のN末側とC末側のアミノ酸配列と完全に一致した。このcDNAをプロ-ブとして第一精母細胞と丸い精細胞のRNAとノザンハイブリダイザ-ションを行ったところ、どちらの細胞にも強いシグナルが見られた。従って、SP3遺伝子は第一精母細胞の段階か、それ以前に発現され、精細胞になって初めて翻訳されることが明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] S.Asakura and S.Abe: "Synacrosomal Formation after Cell Fusion of Round Spermatids of Xenopus laevis" Experimental Cell Research. 181(2). 566-573 (1989)
• [文献書誌] 安部真一: "In Vitro培養系による精子形成" 細胞工学(秀潤社). 8(10). 865-877 (1989)
• [文献書誌] S.Uno and S.Abe: "How is the Flagellar Length of Mature Sperm Determined?II.Comparison of Tubulin Synthesis in Spermatids between Newt and Xenopus in Vitro" Experimental Cell Research. 186. (1990)
• [文献書誌] S.Abe and H.Hiyoshi: "Synthesis of Sperm-Specific Basic Nuclear Proteins in Cultured Spermatids from Xenopus leavis" Submitted to Developmental Biology.
• [文献書誌] S.Abe: "In Vitro Spermatogenesis in Amphibians.In“The Proceedings of the IVth International Congress of Andrology" Raven Press,New York, 183-190 (1989)
• [文献書誌] 安部真一: "精子の形はどのようにしてつくられるか In「発生分化の遺伝子的背景」" 東京大学出版会, (1990)