新規チューブリン(δ-tubulin)の精子形成における役割の解明

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13780497
• 研究種目: 奨励研究(A)
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 加藤 明 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助手 (40311336)
• キーワード: 精子形成 / 細胞骨格 / 形態変化 / アクロソーム / 核環 / 細胞間架橋

研究概要

多細胞生物を構成する様々な細胞はその役割に見合った形態をしており,それぞれの細胞の形態は分化の過程で獲得される。分化に伴う細胞の形態変化の分子メカニズムを理解することは,再生医学を発展させる上でも重要である。哺乳動物において興味深い形態変化を遂げる細胞の一例として精子形成に着目し,分子レベルでそれを解析して以下の研究成果をあげた。
δチューブリンの精子形成における役割の解明。哺乳動物のδチュープリンは2000年に私(当時,理化学研究所に在籍)を含む世界の3グループで新たに発見された新規チューブリン遺伝子である。抗マウスδチューブリン抗体による詳細な組織染色の結果,δチューブリンは精子細胞の核環に局在することを突き止めた。核環に局在するタンパク質としては2つ目の例であった。次に,δチューブリンは精子細胞の細胞間架橋にも局在することを見出した。精子細胞による細胞間架橋の構築の分子メカニズムは全く不明であり,δチューブリンを手がかりにその解明が期待される。またマウスには2種類のmRNAのアイソフォームが存在することを見出し,現在そのアイソフォームの役割りを解析中である。
新規膜タンパク質k5の発見とアクロソーム形成における役割の解明。k5(仮名,未発表)は精子細胞のゴルジ体に局在する膜タンパク質で,東京工業大学の広瀬茂久教授のグループで発見された新規の遺伝子である。k5は,精子のみに存在するオルガネラのアクロソームの形成に関与すると考えられる。現在,これらのk5の作用メカニズムを分子レベルで解析するとともに,特殊に分化した細胞の形態変化に関わる新規分子のさらなる検索を行っている。

研究成果

• [文献書誌] Haruta H, Kato A, Todokoro K.: "Isolation of a novel Interleukin-1-inducible nuclear protein bearing ankyrin-repeat motifs"The Journal of Biological Chemistry. 276(16). 124(85)-124(88) (2001)
• [文献書誌] Furutani Y, Kato A, Notoya M, Ghoneim MA, Hirose S: "A simple assay and histochemical localization of trans glutaminase activity using a derivative of green fluorescent protein as substrate"The Journal of Histochemistry and Cytochemistry. 49(2). 247-258 (2001)
• [文献書誌] Mistry AC, Honda S, Hirata T, Kato A, Hirose S: "Eel urea transporter is localized to chloride cells and is salinity dependent"American Journal of Physiology Regulatory, integrative and comparative physiology. 281(5). R1594-R1604 (2001)