精子運動を制御する細胞情報伝達機構の生理化学的解明と分子遺伝学的解析

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09440276
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 森沢 正昭 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (40013594)
• 研究分担者: 大竹 英樹 獨協医科大学, 医学部, 助教授 (00049214) ; 稲葉 一男 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (80221779) ; 岡 良隆 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (70143360)
• キーワード: 精子運動活性化 / 精子運動開始 / 精子走化性 / 精子培養系 / cDNAクローニング / イオンチャネル / 蛋白リン酸化 / パッチクランプ法

研究概要

*精子活性化機構の解明:ニシン卵由来精子活性化物質と作用し、精子活性化情報伝達に関与するendopeptidaseの完全精製を行い、モノクロナール抗体を作成し、蛍光抗体法で精子における分布を調べ、この酸素とRI標識HSAPsとの結合、抗体による結合阻害を調べ、蛋白分解酵素がHSAPs受容体であるかについて明らかにした。更に、HSAPsの大量精製を行い、そのaffinity chromatographyを作成しHSAPs受容体の大量精製を始めた。ホヤでは精子活性化作用の情報伝達機構について、活性化した精子のcAMPの変動を測定し、また除膜精子に対するcAMPの効果、リン酸化を受ける蛋白質を調べcAMP依存性蛋白質リン酸化の関与の詳細を明らかにした。
*精子運動開始機構の解明:運動開始リン酸化蛋白の2MNaC1での抽出方を確立し、大量精製を開始し、cDNAクローニングによる構造決定に向けて、アミノ酸部分シークエンシングを始めた。
*精子イオンチャネルの同定:低張溶液で膨潤させたホヤ精子でパッチクランプ法、特にwhole cell clump法を用い、K+、Ca2+チャネル電流の測定を試み、かなりのギガシールのステップまで達したが、単一チャネル電流を確認するには至らなかった。現在世界でウニ精子で唯一本方法に成功している、Darszon博士との共同研究を始めている。又、新たに、ニジマス精子のKチャネルのクローニングを開始した。
*精子培養系の確立:海産無脊椎動物精子培養系の確立に向けて、ウミニナ、カワニナ精子培養液、培養条件の開発を行った。
*精子走化性機構の解明:ホヤ卵由来精子活性化・誘引物質の精製、ヒトでの卵胞細胞液の精子誘因作用について検討と精製、腔腸動物クラゲ類の精子走化性の細胞情報伝達機構の検討については初期的成果が得られたが、来年度、鋭意進める研究課題とした。

研究成果

• [文献書誌] Sato,Y., Terakado,K., & Morisawa,M.: "Test cell migration and t unic formation during post hatching development of the larva of the ascidian,Ciona intestinalis." Develop.Growth Differ. 39. 117-126 (1997)
• [文献書誌] Togo,T., & Morisawa,M.: "Aminopeptidase-like protease released from oocytes suppresses acrosome reaction of sperm and establishes polyspermy block in oocytes of the mussel Mytilus edulis." Develop.Biol.182. 219-227 (1997)
• [文献書誌] Inaba,K., Buerano,C.C., Natividad,F.F. and Morisawa,M.: "Degradation of vitellogenins by 170 kDa trypsin-like proteasse in the plasma of the Tilapia,oreochromis niloticus." Comp.Biochem.Physiol.118B. 85-90 (1997)
• [文献書誌] Ohokawa,K., Inaba,K., and Morisawa,M.: "Parification and Characterization of 26S Proteasome from Sperm flagella of chum salmon and its roles in the regulation of sperm motility." Biomed.Res.18. 353-363 (1997)
• [文献書誌] Inaba,K., Morisawa,S. and Morisawa,M.: "Proteasomes regulate the motility of salmonid fish sperm through modulation of CAMP-dependent phosphorylation of an outer arm dynein light chain." J.Cell Sci.111(印刷中). (1998)