生殖細胞の発生分化を制御する硫酸化糖脂質

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13670138
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 本家 孝一 大阪大学, 医学系研究科, 助教授 (80190263)
• 研究分担者: 鄭 文玉 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (60252657)
• キーワード: 精子形成 / 減数分裂 / 硫酸化糖脂質 / セミノリピド / 硫酸転移酵素 / ノックアウトマウス

研究概要

セミノリピドと呼ばれる硫酸化糖脂質は、精子の全糖脂質の90%以上を占め、精子にのみ特異的に発現している。セミノリピドは、精子の発生過程において精母細胞のゴルジ膜において生合成される。グリセロ脂質を前駆体として、まず、ガラクトース転移酵素が働いて中間産物のガラクトリピドができ、つづいて硫酸転移酵素(CST)が働いて最終産物のセミノリピドが産生される。我々は、CST欠損マウスの精巣がセミノリピドを完全に欠き、精子形成が第1減数分裂中期において停止することを発見した。このことより、セミノリピドが精子の発生分化に必須な分子であることが証明された(PNAS in press)。そこで、次の段階として、セミノリピドが関与する生殖細胞発生分化メカニズムの解明を目指している。まず、セミノリピドの存在様式を明らかにするため、セミノリピドが精母細胞細胞膜のラフトに存在するかどうかを調べる実験を開始した。このため、マウス精巣から胚細胞を分離する方法の確立を目指している。関連研究として、セミノリピドに近似する硫酸化糖脂質であるスルファチドが脳ミエリンのラフト画分に存在することがわかった。一方、精母細胞の支持細胞であるセルトリ細胞からの分化シグナルの伝達にセミノリピドがいかに関与するかを明らかにするために、二次元電気泳動を用いるプロテオーム解析を行っているが、胚細胞の完全単離が困難であるので、精巣を丸ごと使用して行った。野生型とCSTノックアウトマウスの精巣で発現量に差のあるスポットが数個検出され、マススペクトロメーターを用いて同定を試みている。この他、当初の計画にはなかったが、セミノリピドをCSTノックアウトマウスの精細管に注入して、精子形成が再開するか否かの実験を開始した。

研究成果

• [文献書誌] Honke, H., et al.: "Paranodal junction formation and spermatogenesis require sulfoglycolipids"Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. (印刷中).
• [文献書誌] Honke, K., et al.: "Molecular cloning and characterization of a human b-Gal-3'-sulfotransferase that acts on both type 1 and type 2(Galb1-3/1-4GlcNAc-R)oligosaccharides"J. Biol. Chem.. 276. 267-274 (2001)
• [文献書誌] Ikeda, N., et al.: "A remodeling system of the 3'-sulfo-lewis a and 3'-sulfo-lewis x epitopes"J. Biol. Chem.. 276. 38588-38594 (2001)
• [文献書誌] Kabayama, K., et al.: "Suppression of integrin expression and tumorigenecity by sulfation of lactosylceramind in 3LL lewis lung carcinoma cells"J. Biol. Chem.. 276. 26777-26783 (2001)