精子・卵巣交互作用の分子機構

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09044210
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 星 元紀 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (20012411)
• 研究分担者: 松本 緑 東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (00211574)
• キーワード: 受精 / 精子 / 卵 / 先体反応 / cGMP

研究概要

受精における特異性は主に精子と卵外被との相互認識、相互作用の特異性に寄っている。本研究では受精の第一段階である先体反応誘起に着目し、共同研究を行った。
ヒトデの先体反応は卵ゼリー中の巨大糖タンパク質ARISが主要な役割を担っている。今までに我々はこの活性はARISの糖鎖部分に由来し、最小活性単位は5糖の繰り返し構造10回Fr.1であることを明らかにし、さらにその5糖の構造も決定した。昨年度はARISの活性糖鎖が卵ゼリー中でどのように存在し活性を持つかを解明するために既にわかっている5糖の構造のコンピューターモデリングとARISのX線解析実験から3次元構造を推測したところ、2重ラセン構造を持つ糖鎖がテトラマーを形成していると考えられたが、本年度はさらにサンプルの調整を行い、より精度の高いX線解析像を得た。ARIS受容体の同定はBIACOREXなどを用いた精子膜画分を用いたFr.1との結合実験を行っているが、ウニで先体反応にかかわると言われているREJグループについてヒトデ精巣cDNAライブラリーをスクリーニングしている。現在進行中である。ARISの活性誘起を補助的に助ける因子のひとつであるAsterosapにより精子内のcGMP濃度の一時的な急激な上昇が起こることが示された。これは昨年度に得られたAsterosap受容体がグアニレートシクラーゼであるという結果と併せると、卵ゼリー中Asterosapが精子膜上のグアニレートシクラーゼを活性化し細胞内cGMPを上昇させ、精子を活性化すると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Midori Matsumoto: "Sequence Analysis of cDNAs Encoding Precursors of Starfish Asterosaps"Developmental Genetics. 25. 130-136 (1999)
• [文献書誌] Tomasz Baginski: "Sulfated O-linked glycans of the vitelline coat as ligands in gamete interaction in the ascidian Halocynthia roretzi"Develop. Growth. Differ.. 41. 357-364 (1999)
• [文献書誌] Tsuyoshi Nakano: "G-Protein,βγSubunit-Dependent Phosphorylation of 62-kDa Protein in the Early Signaling Pathway of Starfish Oocyte Maturation Induced by 1-Methyladenine"Developmental Biology. 209. 200-209 (1999)
• [文献書誌] Kazuya Kobayashi: "Switching from asexual to sexual reproduction in the planarian Dugesia ryukyuensis: Bioassay system and basic description of sexualizing process"Zoological Science. 16. 291-298 (1999)
• [文献書誌] Kazuyoshi Chiba: "Induction of germinal vesicle breakdown in a cell-free preparation from starfish oocytes"Developmental Biology. 205. 217-223 (1999)
• [文献書誌] Motonori Hoshi: ""The Male Gamete: From Basic Science to Clinical Applications""ed. Claude Gagnon, Cache River Press, Vienna, IL. 516 (1999)