イモリの卵ジェリー層中に存在する精子運動開始因子の解析

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12680710
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 鬼武 一夫 山形大学, 理学部, 教授 (80089846)
• 研究分担者: 阿部 宏之 (株)機能性ペプチド研究所, 主任研究員 ; 渡辺 明彦 山形大学, 理学部, 助手 (30250913)
• キーワード: 卵ジェリー / 精子運動開始 / イモリ / 体内受精

研究概要

本研究は両生類において体内受精を行うイモリ類の受精機構を解明するため、この特異な受精様式に適応した精子運動開始機構に着目し、その制御因子を単離・同定するとともに、その作用機序を明らかにすることを目的としている。これまでに、イモリ卵のジェリー層中に強い精子運動開始活性が見られることが示されており、調節因子の活性化機構が存在すること、活性分子のおよその分子量が50kDaであることが示唆されている。
本年度は精子運動開始因子(SMIS)遺伝子の単離のために、ジェリーの抽出液を作成し、SMISの単離を行った。SDS-PAGEを行ったところ約30から900kDaの分子量の多数のバンドが検出された。ジェリー層は糖鎖を多量に含み、この分解物などが夾雑分子となって分離の妨げとなることが明らかになったため、2次元電気泳動や限外ろ過を行って約50kDaのバンドを分離することに成功した。このバンドは精子運動開始の活性化処理によって量の増加が確認されたことからSMISであることが示唆された。そこで、PVDF膜にこの分子を転写し、現在、ペプチドの部分配列の解読を行っている。
一方、SMISはタンパク質分解酵素によって活性が消失することから、タンパク質の高次構造が活性に必要であることが示されている。本研究では新たに、ジェリーの抽出液を過ヨウ素酸処理することによって活性が低下することが明らかになり、精子運動開始活性への糖鎖の関与が示唆された。この結果は、SMISの作用機序を調べるための新しいプローブを与えるものであり、今後レクチンなどを用いた解析が見込まれる。

研究成果

• [文献書誌] K.Onitake,H.Takai,M.Ukita,J.Mizuno,T.Sasaki,A.Watanabe: "Significance of egg-jelly substances in the internal fertilization of the newt, Cynops pyrrhogaster."Comp.Biochem.Physiol.. 126. 121-128 (2000)
• [文献書誌] T.Watanabe,M.Ukita,T.Itoh,A.Watanabe,K.Onitake: "Proteinacious Factor in Egg-Jelly has the key role for the Initiation of Sperm Motility in the Newt, Cynops pyrrhogaster."The Third International Symposium on The Molecular and Cellular Biology of the Egg and Embryo Extracellular Matrix abstract. (2000)
• [文献書誌] A.Watanabe,S.Takahashi,M.Okimura,T.Itoh,S.Kamimura,K.Onitake: "Roles of the Layered Egg-Jelly in the Internal Fertilization of Newt : Significance of Structure and Functional Components."The Third International Symposium on The Molecular and Cellular Biology of the Egg and Embryo Extracellular Matrix abstract. (2000)
• [文献書誌] S.Takahashi,A.Watanabe,K.Onitake: "The outermost layer of egg-jelly is responsible for the internal fertilization of the newt, Cynops pyrrhogaster."Zool.Sci.. 17 suppl.. 64 (2000)
• [文献書誌] E.Kudaira,Y.Makabe,A.Watanabe,K.Onitake: "Immunolocalization of the newt ZP3 in the vitelline membrane and its formation during oocyte development."Zool.Sci.. 17 suppl.. 65 (2000)