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1993 年度 研究成果報告書概要

生殖細胞形成の制御機構に関する分子・細胞学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 02102010
研究種目

特別推進研究

配分区分補助金
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 享  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)
山下 正兼  岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所(平成5年4月より北海道大学・理学部・助教, 助手 (30202378)
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)
研究期間 (年度) 1990 – 1993
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

生殖細胞形成の制御機構について,魚類を主な実験材料として分子・細胞レベルで解析し,以下のような成果を得ることができた。
1)我々が先に同定した魚類の卵成熟誘起ホルモン17α,20β-ジヒドロキシ-4-プレグネン-3-オン(17α,20β-DP)の生成に関わる5種のステロイド代謝酵素遺伝子をクローニングし,その発現を解析した。17α,20β-DPの生成は,顆粒膜細胞に生殖腺刺激ホルモンが作用することにより20β-HSD遺伝子の転写活性が高まることにより起こる。2)17α,20β-DP受容体が卵細胞膜に存在することを示し,その受容体が生殖腺刺激ホルモンの作用により卵成熟直前の卵表面に出現することをみつけた。また,17α,20β-DPが卵表面に作用する結果,卵細胞質に新しく形成される卵成熟促進因子,MPF)をコイ成熟卵から精製し、それがcdc2キナーゼとサイクリンBからなることを明らかとするとともに遺伝子構造を決定した。さらに,MPFの活性化は,17α,20β-DPの刺激により合成されたサイクリンBがすでに存在するcdc2キナーゼと複合体を形成した後,P40^<MO15>によりcdc2キナーゼの161番目のスレオニンがリン酸化されることにより起こることがはじめて明らかになった。さらに,受精後に急激なMPFの不活性化をもたらすサイクリンBの分解は,活性型(26S)プロテアソームがサイクリンBのN末端(57番目のリジン)を切断することを初期反応として起こることを発見した。3)精子形成誘起ホルモンを同定し,これを用いて試験管内の精子形成に世界に先がけ成功した。さらにこのホルモンにより精巣のセルトリ細胞で発現するアクチビンBが,精巣に作用して精原細胞を増殖されることが精子形成の重要初期過程であることが判明した。また,このことはヒトのアクチビンBによりin vitro条件下でウナギのA型精原細胞が細胞分裂を開始し,B型精原細胞に分化することにより確認された。

  • 研究成果

    (17件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (17件)

  • [文献書誌] Miura,T.et al.: "Hormonal induction of all stages of spermatogenesis in vitro in the male Japanese eel (Anguilla japonica)" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 88. 5774-5778 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Choi,T.et al.: "Activation of p34cdc2 protein kinase activity in meiotic and mitotic cell cycles in mouse oocytes and embryos" Development. 113. 789-795 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Yamashita,M.et al.: "Purification and characterization of maturation-promoting factor in fhish" Developmental Biology. 249. 8-15 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Tanaka,M.et al.: "Pig testicular 20β-hydroxysteroid dehydrogenase exhibits carbonyl reductase-like structure and activity:cDNA cloning of pig testicular 20β-hydroxysteroid dehydrogenase" Journal of Biological Chemistry. 267. 13451-13455 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Hirai,T.et al.: "Cyclin B in fish oocytes:its cDNA and amino acid sequences,appearance during maturation of goldfish oocytes." Molecular Reproductive and Development. 33. 131-140 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Katsu,Y.et al.: "Behaviour of the components of maturation-promoting factor,cdc2 kinase and cyclin B,during oocyte maturation of goldfish" Developmental Biology. 160. 99-107 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Miura, T.et al.: "Hormonal induction of all stages of spermatogenesis in vitro male Japanese eel (Anguilla Japonica)." Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 88. 5664-5778 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Choi, T.et al.: "Activation of p34^<cdc2> protein kinase activity in meiotic and mitotic cell cycles in mouse oocytes and embryos." Development. 113. 789-795 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yamashita, M.et al.: "Purification and characterization of maturation-promoting factor in fish." Develop. Biol.249. 8-15 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Tanaka, M.et al.: "Pig testicular 20b-hydroxysteroid dehydroganase exhibits carbonyl reductase-like structure and activity : cDNA cloning of pig testicular 20b-hydroxysteroid dehydroganase." J.Biol. Chem.267. 13451-13455 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Hirai, T.et al.: "Cyclin B in fish oocytes : its cDNA and amino acid sequences, appearance during maturation of goldfish oocytes." Mol. Reprod. Develop.33. 131-140 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Katsu, Y.et al.: "Behavior of the components of maturation-promoting factor, cdc2 kinase and cyclin B, during oocyte maturation of goldfish." Develop. Biol.160. 99-107 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yoshikuni, M.et al.: "Specific bindings of [^3H]17a, 20b-dihydroxy-4-pregnen-3-one to oocyte cortices of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss)." Fish Physiol. Biochem.11. 15-24.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kajiura, H.et al.: "Isolation and characterization of goldfish cdc2 kinase, a catalytic component of maturation-promoting" factor. Develop. Growth Differ.35. 647-654.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Fukada, S.et al.: "Steroidogenesis in the ovarian follicle of medaka (Oryzias latipes, a daily spawner) during oocyte maturation." Develop. Growth Differ.36. 81-88.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yoshikuni, M.et al.: "Involvement of an inhibitory G-protein in the signal transduction pathway of maturation-inducing hormone (17a, 20b-dihydroxy-4-pregnen-3-one) action in rainbow trout (Oncorhynchus rhodurus) oocytes." Develop. Biol.(in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Mita, M.et al.: "G-proteins and adenylate cyclase in ovarian granulosa cells of amago salmon (Oncorhynchus rhodurus)." Mol. Cell. Endocrinol.(in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1995-03-27  

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