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2012 年度 実績報告書

卵子が精子をエンドサイトーシスにより取りこむ過程の解析

研究課題

研究課題/領域番号 12J09656
研究機関千葉大学

研究代表者

大和屋 健二  千葉大学, 大学院・医学研究院, 特別研究員(PD)

キーワード受精 / 先体 / エンドサイトーシス / 精子 / 糖タンパク質
研究概要

本年度に計画していたequatorinと免疫共沈降する分子の質量解析による同定と、その結果得られた分子の細胞発現用ベクターの作成、さらにはEQT-EGFPマウスにおける遺伝子座を決定し高輝度EQT-EGFPマウスを作製することができ、1年目の計画はすべて達成できた。その結果、2年目に計画していたEQT-EGFPマウスを用いた受精におけるエンドサイトーシス過程のライブイメージングに取りかかることが出来た。
その結果、より効率的に受精過程を撮影する条件検討の過程で、先体反応に関する新たな知見が得られ、現在、論文執筆中である。また、GALNT3 Knock outマウスの解析によって得られた知見は、equatorinの糖鎖修飾はMN9抗体認識部位の立体構造形成に重要であることを、精子を用いて初めて示唆する結果となった。
以上の成果より、equatorinは先体および先体周囲のマトリクスと相互作用しており、より精密な分子間相互作用の解析が必要であることが明らかとなった。この中には、アミノ酸配列のみでなく糖鎖修飾も含まれる。さらに、今回行った先体反応の解析の結果、equatorinタンパク質に対して酵素活性を示す分子を発見することができた。
このことは、真獣類で広くアミノ酸配列が保存されている1回膜貫通型N,O-sialogycoproteinであるequatorinにおいて、広く保存されたドメインおよび糖鎖の重要性、さらには翻訳後修飾変化を解析するうえで重要な基礎情報となる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

一年目に計画していた内容は達成し、2年目の計画に着手しているが、細胞骨格と相互作用している精子先体膜タンパク質である性質上、相互作用の解析に困難が予想されるため、楽観視することはできない。しかし、多くの分子との相互作用や糖鎖に関わる情報など有用な結果が得られることが期待できるため。

今後の研究の推進方策

質量解析で得られた候補分子とequatorinの相互作用の確認を293T細胞を用いたリコンビナントタンパク質実験により行う。その際、精子成熟過程を経て合成されていないため、先体膜タンパク質として合成された場合と293T細胞によるリコンビナントタンパク質として合成された場合では修飾変化や相互作用の場での生理的条件が異なるという問題点が存在する。そのため、293T細胞を用いた実験としては最低限トランスフェクション効率に依存しない実験をおこなうため、それぞれのリコンビナントタンパク質を安定発現する細胞株を作製する。得られた結果から機能が予想されるドメインに変異を導入したequatorinを発現するマウスを作製することで、最終的には、マウスを用いたin vivo実験で証明を行う。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Integration of the mouse sperm fertilization-related protein equatorin into the aero some during spermatogenesis as revealed by super-resolution and immunoelectoron microscopy.2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤千鶴
    • 雑誌名

      Cell and Tissue Research

      巻: 352 ページ: 739-750

    • DOI

      10.1007/s00441-013-1650-y

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Galnt3 deficiency disrupts acrosome formation and leads to oligoasthenoteratozoos permia2013

    • 著者名/発表者名
      宮崎 敏博
    • 雑誌名

      Histochemistry and Cell Biology

      巻: 139 ページ: 339-354

    • DOI

      10.1007/s00418-012-1031-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unique structures of organelles observed in primary spermatocytes after micro-injection of protein solutions such as immunoglobulin into the lumen of the seminiferous tubules in mice and rats2012

    • 著者名/発表者名
      外山 芳郎
    • 雑誌名

      Andrologia

    • DOI

      10.1111/and.12030.

    • 査読あり
  • [学会発表] 精子先体赤道部は、先体反応の過程でIZUM01のflip-flopによるN末端の露出の後、脆くなる2013

    • 著者名/発表者名
      大和屋 健二
    • 学会等名
      118回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 発表場所
      サンポート高松・かがわ国際会議場(香川県)
    • 年月日
      2013-03-30
  • [学会発表] EQT-EGFP transgenic mouseを用いたtime laps imagingと微細構造の対比による先体膜タンパク質equatorinの挙動解析2013

    • 著者名/発表者名
      年森 清隆
    • 学会等名
      118回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 発表場所
      サンポート高松・かがわ国際会議場(香川県)
    • 年月日
      2013-03-30
  • [学会発表] 抗equatorin抗体はヒト先体マーカーとして有効である2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤 千鶴
    • 学会等名
      118回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 発表場所
      サンポート高松・かがわ国際会議場(香川県)
    • 年月日
      2013-03-30
  • [学会発表] マウス精巣および精子における膜タンパク質ベイシジン分子の解析2013

    • 著者名/発表者名
      前川 眞見子
    • 学会等名
      118回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 発表場所
      サンポート高松・かがわ国際会議場(香川県)
    • 年月日
      2013-03-30
  • [学会発表] Categorization of acrosome reaction and isolation of those sperm for biochemical analyses2012

    • 著者名/発表者名
      大和屋 健二
    • 学会等名
      International Symposium on the Mechanisms of Sexual Reproduction in Animal and Plants. Joint Meeting of the 2nd Allo-authentication Meeting and the 5th Egg-Coat Meeting(MCBEEC)
    • 発表場所
      Hotel Nagoya Garden Palace(名古屋)
    • 年月日
      20121112-20121116
  • [学会発表] Subcellular and molecular events during mouse acrosome reaction mediated by fertilization-related protein equatorin2012

    • 著者名/発表者名
      年森 清隆
    • 学会等名
      International Symposium on the Mechanisms of Sexual Reproduction in Animal and Plants. Joint Meeting of the 2nd Allo-authentication Meeting and the 5th Egg-Coat Meeting(MCBEEC)
    • 発表場所
      Hotel Nagoya Garden Palace(名古屋)(招待講演)
    • 年月日
      20121112-20121116
  • [学会発表] Equatorin (EQT) as a human sperm acrosome biomarker for the fertilization process2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤 千鶴
    • 学会等名
      International Symposium on the Mechanisms of Sexual Reproduction in Animal and Plants. Joint Meeting of the 2nd Allo-authentication Meeting and the 5th Egg-Coat Meeting(MCBEEC)
    • 発表場所
      Hotel Nagoya Garden Palace(名古屋)
    • 年月日
      20121112-20121116
  • [学会発表] 抗perinuclear theca MN13抗体を使った新しい精子評価法2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤 千鶴
    • 学会等名
      第57回日本生殖医学会総会・学術講演会
    • 発表場所
      長崎ブリックホール、長崎新聞文化ホール(長崎県)
    • 年月日
      2012-11-09
  • [学会発表] 先体反応過程における精子膜と先体膜タンパク質の変化2012

    • 著者名/発表者名
      大和屋 健二
    • 学会等名
      第57回日本生殖医学会総会・学術講演会
    • 発表場所
      長崎ブリックホール、長崎新聞文化ホール(長崎県)
    • 年月日
      2012-11-08

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公開日: 2014-07-16  

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