イトマキヒトデ卵母細胞の核ならびに細胞表層の成荒におけるGTP結合蛋白質の役割

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01641511
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 星 元紀 東京工業大学, 理学部, 教授 (20012411)
• キーワード: イトマキヒトデ / 1-メトルアデニン / 卵成熟 / 表層成熟 / GTP結合タンパク質 / ADPリボシル化 / 百日ゼキ毒素 / 開口分泌

研究概要

ヒトデの卵母細胞は、その周りの濾細胞から分泌された1-メチルアルデニン(1-MA)に、トランスメンブランコントロ-ル系を介して反応し、中断していた減数分裂を再開(卵成熟)するとともに、受精膜形成機構すなわち、精子融合に反応して表層粒の開口分泌を行ない完全な受精膜を形成する機構を完成する(表層成熟)。卵成熟の直接的なトリガ-は、MPFとよばれる細胞質因子であるが、主にイトマキヒトデを使い、1-MAからMPFの形成に至る情報伝達系に百日ゼキ毒素(PTX)感受性の39KDaGTP結合タンパク質が関与していることを前年度見出した。今年度は、このGTP結合タンパク質につきさらに研究を進めるとともに、卵成熟と表層成熟との関係につき研究し、次のような成果が得られた。
1.このGTP結合タンパク質は、卵内で確かにPTXの基質となり、ADPリボシル化される事を確認した。
2.卵表層よりこのGTP結合タンパク質を単離し、Gi型であることを見出した。これま、無脊椎動物における最初のGTP結合タンパク質の単離であり、今後GTP結合タンパク質の進化などを探る上で大きな意味を持つものと考えている。
3.これとは別に、表層粒の開口分秘にかかわるGTP結合タンパク質も在存することが示唆された。
4.受精膜は、精子融合→IP_3形成などによる細胞内Caの上昇→表層粒の開口分泌→表層粒内容物と卵黄膜との反応、という過程を経て形成されると考えられるが、表層成熟は、イ、ロいずれの段階についても見られることを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Kazuyoshi Chiba and Motonori Hoshi: "Three Phases of Cortical Maturatiox during Meiosis Reinitiation in Starfish Oocytes" Develop.Growth & Differ.31(5). 447-451 (1989)
• [文献書誌] Kazuyoshi Chiba and Motonori Hoshi: "Activation of Starfish Oocytes Modifies their Hormone Depeartment Period for 1-Methyladerive in Meiosis Reixitiation" Develop.Growth & Differ.31(5). 453-458 (1989)
• [文献書誌] Faser Shilling,Kazuyoshi Chiba Motonori Hosi,Takeo Kishimoto,Laurinda A.Jaffe: "Pertussis Toxin Inhibits 1-Methyladenine-lnduced Maturation in Starfish Oocytes" Developmental Biology. 133. 605-608 (1989)
• [文献書誌] Michiko Takagi Sawada,Tetsuya Somero,Motonori Hoshi,Hitoshi Sawada: "Inhibition of Starfish Oocyte Maturation by Leupeptin Analogs,Potent Trypsin Inhibitors" Developmental Biology. 133. 609-612 (1989)
• [文献書誌] Hitoshi Sawada,Kimie Yamazaki,Motonori Hoshi: "Trypsin-like Hatching Protease from House Embryos:Evidence for the Presence in Culture Medium and Its Enzymatic Properties" J.Experimental Zoology. (1990)
• [文献書誌] Maria Rosaria Pinto,Motonori Hoshi,Rita Marino,Alessandro Amoroso,Rosaria De Santis: "Chymotrypsin-like enzymes are involved in sperm penetration through the vitelline coat of Ciona intestinalis egg." Gamete Res. (1990)
• [文献書誌] Atsushi Irie,Hideo Kubo,Motonori Hoshi: "Glucosylceramide Having a Novel Tri-Unsaturate a Long-Chain Base from the Spermatozoa of the Stafish Asterias amurensis" J.Biochemistry. (1990)
• [文献書誌] Hideo Kubo,Atsushi Irie,Fuyuhiko Inagaki,Motonori Hoshi: "Ganglisides from the Eggs of the Sea Urichi,Anthocidaris crassispina" J.Biochemistry. (1990)
• [文献書誌] Hideo Kubo,Motonori Hoshi: "Immunocytochemical Study of the Distribution of a ganglioside in Sea Uichi Eggs" J.Biochemistry. (1990)
• [文献書誌] Motonori,Hoshi,Toshikazu Amano,Yoshihito,Okita,Tatsuyuki Okinaga,Taei Matsui: "Egg Singals for Triggering the Acrosome Reaction in Starfish Speru" J.Reproduction a Fertility. (1990)
• [文献書誌] MOTONORI HOSHI Okitsugu Yamashita(編): "Aduances in Invertebrate Reproduction" Elsevier Sci.Pulb., ( )820 (1990)