精子特異タンパク質機能発現とカルニチン依存性精子成熟に関する分子細胞生物学的研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12670022
• 研究機関: 宮崎医科大学
• 研究代表者: 年森 清隆 宮崎医科大学, 医学部, 教授 (20094097)
• 研究分担者: 谷井 一郎 宮崎医科大学, 医学部, 助手 (40207171) ; マナンドハー G 宮崎医科大学, 医学部, 助手 (50325734) ; 吉永 一也 宮崎医科大学, 医学部, 助教授 (50136719) ; 桑島 正道 徳島大学, 医学部, 助教授 (00205262)
• キーワード: 精巣 / 精子抗原 / 免疫グロブリンスーパーファミリー / 抗精子抗体 / 受精 / 精子-卵子相互作用 / 卵子活性化 / カルニチン

研究概要

1.精子先体内タンパク質アクリン1(MN7)は先体反応に関与する。アクリン1(MN7)がヒト精子先体にも存在し、齧歯類と同じ発現をする事を示し、哺乳動物の先体反応に普遍的に関与している可能性がある事を示した(J.Androl 22;17-24)。
2.精子先体タンパク質アクリン2(MC41)は透明帯との結合に関わる。アクリン2(MC41)は、1)精巣上体内成熟に伴って先体内で配置を変える事(Cell Tissue Res303;253-261)、2)先体反応後に放出されて透明帯物質と固く結合する事(Dev Biol 238;332-341)を証明した。
3.精子赤道部タンパク質エクアトリン(MN9)は精子-卵子細胞膜融合に関わることを体外受精条件下で証明している。今年度は、1)エクアトリン(MN9)が体内受精条件においても精子-卵子細胞膜融合に関わる事(Reproduction 122;649-655)、2)エクアトリン(MN9)は先体反応に伴って精子赤道部細胞膜の外側に移動して、卵子細胞膜との融合に関わる事を証明した(Biol Reprod65;1425-1436)。
4.精子鞭毛表面イムノグロプリン(Ig)スーパーファミリータンパク質と受精との関係について、1)マウス・ベイシジンは精子成熟に伴って移動し、さらに卵子への接近過程で頭部に移動して透明帯との結合に関わる事(Reproduction 123;435-444)、2) MC31/CE9は卵子細胞膜融合に関わる事(論文作製中)が判明した。
5.体後部タンパク質MN13に対する特異抗体で処理した精子を受精卵に微少注入した結果、MN13は卵子活性化に関与する可能性がある事が判明した(論文準備中)。
6.カルニチン輸送担体に対する特異抗体(H256,K266)を作製し、精巣、膵臓、腎臓における局在・発現・分布に関するデータを解析した(論文準備中)。

研究成果

• [文献書誌] Yoshinaka K., Tanii, I., Oh-oka, T., Toshimori, K.: "Changes in distribution and molecular weight of the acrosomal protein acrin2(MC41) during guinea pig spermiogenesis and epididymal maturation"Cell Tissue Res.. 303. 253-261 (2001)
• [文献書誌] Toshimori, K., Yoshinaga, K., Tanii, I., Wakayama, T., Saxena, D.K., Oho-oka: "Protein expression and cell organelle behavior in spermatogenic cells"Acta Anat, Nippon. 76. 267-279 (2001)
• [文献書誌] Yoshinaga, K., Saxena, D.K., Oh-oka, T., Tanii, I., Toshimori, K.: "Inhibition of mouse fertilization in vivo by intra-oviductal injection of an anti-equatorin monoclonal antibody"Reproduction. 122. 649-655 (2001)
• [文献書誌] Tanii, I., Oh-oka, T., Yoshinaga, K., Toshimori, K.: "A mouse acrosomal cortical matrix protein, MC41, forms a complex with a 75kDa-serine protease that has ZP2-binding activity"Dev. Biol.. 238. 332-341 (2001)
• [文献書誌] Manandhar, G., Toshimori, K.: "Exposure of sperm head equatorin arter acrosome reaction and its fate after fertilization in mice"Biol. Reprod.. 65. 1425-1436 (2001)
• [文献書誌] Oh-oka, T., Taii, I., Wakayama, T., Yoshinaga, K., Watanabe K., Toshimori, K: "Partial characterization of an intra-acrosomal protein, human acrin1(MN7)"J. Androl.. 22. 17-24 (2001)
• [文献書誌] Nakanishi, T., Ikawa, M., Yamada, S., Toshimori, K., Okabe, M.: "Alkalinization of acrosome measured by GFP as a pH indicator and its relation to sperm capacitation"Dev. Biol.. 237. 222-231 (2001)
• [文献書誌] Saxena, D.K., Yoshinaga, K., Tanii, I., Toshimori K.: "Are germ cell factors essential in the testicular enlargement after neonatal bypothyroidism recovery ? A study using W/W^V mutant mice model"Int. J. Androl.. 25. 11-18 (2002)
• [文献書誌] Saxena, D.K., Oh-oka, T., Kadomatsu, K., Muramatsu, T., Toshimori, K.: "Behavior of a sperm surface transmembrane glycoprotein, basigin, during epididymal maturation and its role in fertilization"Reproduction. 123. 435-444 (2002)
• [文献書誌] Toshimori, K.: "Sperm-egg fusion in mammals In : Andrology in the 21st Century. Proceedings of the VIIth International Congress of Andrology. Robaire, B., Chemes, H., Morales, C.R.(eds.)"Medimond Inc.. 547(247-257) (2001)