卵外被の溶解機構-卵黄膜ライシンと孵化と酵素の作用

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02304010
• 研究機関: 上智大学
• 研究代表者: 山上 健次郎 上智大学, 理工学部, 教授 (50011474)
• 研究分担者: 横沢 英良 北海道大学, 薬学部, 教授 (90012765) ; 野村 晃司 東京都老人総合研究所, 主任研究員 (30073026) ; 井内 一郎 上智大学, 理工学部, 助教授 (10011694) ; 星 元紀 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (20012411) ; 福島(灰野) 和 東京都立大学, 理学部, 助手 (70087138)
• キーワード: 受精 / 孵化 / 卵(黄)膜ライシン / 孵化酵素 / プロテアーゼ / タンパク質の構造 / プロテアソーム / 卵膜タンパク質

研究概要

本総合研究の最終年度(平成4年度)における研究実績を当初の研究目的別に記してみたい。(1)海産無脊椎動物の非酵素性ライシン及び酵素性ライシンのうち、前者についてはバテイラとその近縁の三種のライシンのCDNAをクローニングしてその構造を比較した。全長約650〜700bp中に種間でみられるすべての変異が77〜103アミノ酸残基間にみられ、ここに種特有の認識部位が存在することが示唆された。一方、アワビのライシンについてはすぶに昨年度に、それが20Kと15.5Kの2成分より成ることを見出しているが、20K精子先体前方に、15.5Kが同後方に収納されており、前者が卵膜外層に、後者が卵膜基層にそれぞれ仂くことがわかっている。これはメダカ孵化酵素の2成分の作用と比べて興味深い。一方、マボヤの酵素性ライシンは高分子量多機能プロテアーゼ(プロテアソーム)であることが強く示唆されている。(2)孵化酵素については、ウニの酵素を高度に精製し(エンベリシン)その特異性をしらべた。その結果、疎水性アミノ酸残基のアミノ基側を切断し、サーモライシンより特異的である。メダカ孵化酵素はHCEとLCEより成るが、両のCDNAをクローン化し、構造をしらべた。両者ともに成熟型は200アミノ酸残基よりなり、マトリックス全属プロティナーゼと共通の活性中心配列をもつことがわかった。又、両者の孵化腺内局在性もしらべ、遺伝子発現、翻訳の時期を特定した。(3)ウニ及びメダカ卵膜には硬化に伴って生ずるジチロシン、プルケロシン、グルタシルリジン等の架橋構造が存在することを報告してきた。最近、例えばメダカ卵膜内層がHCEにより膨潤する際に遊離するペプチドは架橋た多く含むことが知られてきた。ウニ孵化酵素の作用機構もこれと関係づけて考える必要がある。メダカでは母親の肝臓で作られる卵膜成分の中に、架橋形成に関係するものが見出されており、(1)、(2)、(3)の研究の相互関係が示唆される。

研究成果

• [文献書誌] 灰野 和: "非酵素性ライシン:軟体動物における卵膜溶解の作用機構" 生化学. 65. 164-176 (1992)
• [文献書誌] Marino,Rita: "Purification and characterization of a vitellinecoat lysin from Ciona intestinalis spermatozoa" Mol.Reprod.Der.32. 383-388 (1992)
• [文献書誌] Masuda,Kaori: "Some Properties of the hardening processin chorions isolated from unfertilized eggs of medaka,Oryzias latipes" Der.Growth Diff.34. 545-551 (1992)
• [文献書誌] Abe,Hiroyuki: "The egg-jilly macromoleculi,a fucose sulphate glyco conjugate,originates from the accessory cells of the ovary in the sea urchin Hemicentrotus pulcherimas" Arch, Der, Biol.201. 179-189 (1992)
• [文献書誌] Nomura,Kohji: "The specificity of sea urchin hatching euzyme cenre(ysin) places it en the wammaliau watrix metalloproteinase famuly" Biochemistry. 1991. 6115-6123 (1991)
• [文献書誌] Kawahara,Hirouyki: "Cell cycle-depeudent change of proteasome distribution during embryonic development of the ascidian Halocynthia roretzi" Der,Biol.151. 27-33 (1992)
• [文献書誌] Yasumasu,Shigaki: "Isolation of cDNAs for LCE and HCE,two constituent Proteases of the hatching enzyme of Oryzias latipes,and concurrent expression of their mRNAs during development" Dev.Biol. 153. 250-258 (1992)