生殖細胞形成の制御機構に関する分子細胞学的研究

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02102010
• 研究機関: 岡崎国立共同研究機構
• 研究代表者: 長濱 嘉孝 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 教授 (50113428)
• 研究分担者: 小林 亨 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (30221972) ; 田中 実 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (80202175) ; 吉国 通庸 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (50210662)
• キーワード: 魚類 / 生殖細胞 / ホルモン / 減数分裂 / 生殖腺 / 細胞周期 / 卵成熟促進因子 / 細胞培養

研究概要

本研究の最終年度である平成5年度は以下の点について研究した。
1)減数分裂精子形成の開始と機構:HCG投与によって新しくセルトリ細胞に発現するアクチビンBについて、特に精子形成誘起ホルモン11-ケトテストステロン(11-KT)との関連について解析した。HCGは直接アクチビンBmRNAの発現を促進するのではなく、ライデッヒ細胞における11-KTの生成を介していることが初めて明らかになった。また、ヒトのリコンビナントアクチビンAとBが器官培養系でウナギの精原細胞に体細胞分裂を起こさせる作用があることが判明した。さらに、F9細胞を用いてassay系で、11-KTがアクチビンB蛋白の生成を促進することが明らかになった。これらの結果から、生殖腺刺激ホルモン→ライデッヒ細胞(11-KT)→セルトリ細胞(アクチビンB)→精原細胞の分裂・増殖→精子形成開始の作用経路が明らかとなった。
2)卵成熟促進因子(MPF)の生成と作用の分子機構:卵成熟誘起ホルモン(17alpha、20beta‐DP)によるMPFの活性化機構および受精後に起こるMPF不活性化の機構について重点的に解析した。17alpha、20beta‐DPによりMPFが活性化される際には、cdc2キナーゼの161番目のスレオニンがP40M015キナーゼによりリン酸化される必要があることが、変異cdc2キナーゼを用いた実験およびペプチドマップの実験から明らかになった。一方、カエルやヒトデ卵でMPFの活性化に必須であるとされている15番目タイロシンの脱リン酸化はキンギョでは、未成熟卵ですでに起こっていることが判明した。従って、キンギョ卵では161番目のスレオニンのリン酸化のみがMPFの活性化にとって必要である。受精後のサイクリンBの分解は26SプロテアゾームによりサイクリンBの57番目のリジンC末端が切断されることが最初の反応であることを発見した。

研究成果

• [文献書誌] N.Shibata,M.Yoshikuni &Y.Nagahama: "Vitellogenin incorporation intooocytes of rainbow trout,Oncorhynchus mykiss,in vitro effect of hormones on dunuded cocytes." Develop.Growth Differ. 35. 115-121 (1993)
• [文献書誌] M.Nakamura,J.L.Specker & Y.Nagahama: "Ultrastructural analysis of formation of a functional follicle during early vitellogenesis in the tilapia,Orepchromis niloticus." Cell Tissue Res.272. 33-39 (1993)
• [文献書誌] M.Takahashi,M.Tanaka,N.Sakai,S.Adachi,W.L.Miller & Y.Nagahama: "Rainbow trout ovarian choesterol side‐chain cleavage cytochrome p450(p450scc):cDNA cloning and mRNA expresion during oogenesis." FEBS Lett.319. 45-48 (1993)
• [文献書誌] T.Kobayashi,N.Sakai,S.Adachi,H.Iwasawa,K.Asahina & Y.Nagahama: "17alpha,20beta‐Dihydroxy‐4‐pregen‐3‐one is the naturally occurring spermiationinducing hormone in the testis of a frog,Rana nigromaculata." Endocrinology. 133. 321-327 (1993)
• [文献書誌] Y.Iwao,N.Sakamoto,K.Takahara,M.Yamashita & Y.Nagahama: "The egg nucleus regulates the behabior of sperm nuclei as well as cycling of MPF in physiologically polyspermic newt eggs." Develop.Biol.160. 15-27 (1993)
• [文献書誌] Y.Katsu,M.Yamashita,H.Kajiura & Y.Nagahama: "Behavior of the components of maturation‐promoting factor,cdc2 kinase and cyclin B during oocyte maturation of goldfish." Develop.Biol.160. 99-107 (1993)