精原細胞の増殖と分化における骨形成タンパク質(BMP)の働き

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12780560
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 山本 卓 熊本大学, 理学部, 助手 (90244102)
• キーワード: 精原細胞 / 増殖 / 分化 / 骨形成タンパク質 / 受容体 / cDNA / クローニング / 遺伝子発現

研究概要

1.イモリ精巣からのBMP遺伝子のクローニング
既知のBMP間で保存性の高い塩基配列のdegenerate primerを用いて精巣からイモリBMP-2遺伝子をクローニングした。さらにcDNAライブラリーより全長のcDNAを単離してイモリBMP-2の構造を明らかにした。今回の実験ではBMP-2以外の遺伝子を得ることは出来なかった。RT-PCR解析により精子形成での発現を調べたところ精原細胞期の体細胞(セルトリ細胞)に発現が強いことが明らかになった。この結果からセルトリ細胞から分泌されたBMP-2が精原細胞に何らかの働きをする可能性が考えられる。最近、JinらはヒトBMPが精原細胞のアポトーシスを誘導することを器官培養で明らかにした。このことからBMP-2は増殖促進ではなく分化制御に関与すると考えられる。
2.イモリ精巣からのBMP受容体遺伝子のクローニング
BMP-2の作用メカニズムを調べる目的で、BMP受容体遺伝子のクローニングを行った。既知のI型およびII型受容体の保存されたキナーゼ領域のdegenerate primerを用いてPCRをおこない、それぞれのcDNA断片を得ることができた。Northern blot解析およびRT-PCR解析の結果からBMP受容体は精子形成過程のすべてのステージで発現することが明らかになった。さらに発現はセルトリ細胞と生殖細胞の両方にみられることから、セルトリ細胞から分泌されたBMPは生殖細胞とセルトリ細胞自身に結合してシグナルを伝えると考えられる。今後はBMP-2が結合するII型受容体の抗体を作製して結合を阻害したときにどのような影響がみられるのか明らかにする予定である。

研究成果

• [文献書誌] Yamamoto T,Nakayama Y,Abe S-I: "Mammalian follicle-stimulating hormone (FSH) and insulin-like growth factor I (IGF-I) up-regulate IGF-I gene expression in organ culture of newt testis."Molecular Reproduction and Development. (in press). (2001)
• [文献書誌] Yazawa T,Yamamoto T, et al.: "Cold suppression of follicle-stimulating hormone (FSH)-activity on proliferation and survival of newt spermatogonia."General and Comparative Endocrinology. (in press). (2001)
• [文献書誌] Yamamoto T,Matsuda Y, et al.: "Cloning of dynein intermediate chain cDNA of the newt Cynops pyrrhogaster."DNA Research. (in press). (2001)
• [文献書誌] Yazawa T,Fujimoto K,Yamamoto T,Abe S-I: "Caspase activity in newt spermatogonial apoptosis induced by prolactin and cycloheximide."Molecular Reproduction and Development. (in press). (2001)
• [文献書誌] Nakayama Y,Yamamoto T,Oba Y,Nagahama Y,Abe S-I: "Molecular cloning, functional characterization and gene expression of a follicle-stimulating hormone receptor in the testis of newt, Cynops pyrrhogaster."Biochemical and Biophysical Research Communications. 275・1. 121-128 (2000)
• [文献書誌] Yazawa T,Yamamoto T,Abe S-I: "Prolactin induces apoptosis in the penultimate spermatogonial stage of the testes in Japanese red-bellied newt (Cynops pyrrhogaster)."Endocrinology. 141・6. 2027-2032 (2000)