精子走化性を制御する細胞内情報伝達機構の研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14540623
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 森沢 正昭 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (40013594)
• 研究分担者: 東郷 建 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (40334247) ; 岡 良隆 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (70143360)
• キーワード: ユウレイボヤ / ナメクジウオ / 人卵胞液 / 精子活性化・走化性 / 新規ステロイド / 走化性定量化 / イオンチャネル / 質量分析

研究概要

1.ユウレイボヤCiona属の2種Ciona intestinalis及びCiona savignyi種の卵由来精子活性化・走化性物質(Sperm activating attracting factor : SAAF)の化学構造を質量分析、NMR法により確定し、それが2個の硫酸基を持つ新規ステロイドであることをあきらかとした。さらに、構造を破壊したSAAFは活性を失うことも明らかにした。また、SAAFの化学合成を開始した。
2.精子走化性の数理的取り扱いについては、精子運動軌跡を画像化し、申請書の記載した4種のパラメーターを設定しコンピュータープログラムを開発して精子走化性の定量化を行った。1.2.の結果を合わせてProceeding National Academy of Science USA誌に発表した。
3.イオンチャネルの役割については通常のカルシウムチャネル阻害試薬による実験から特殊なイオンチャネルが精子走化性を制御していることを明らかにした。
ナメクジウオでは水槽内での産卵に成功し、精子の活性化・走化性についての研究を開始した。本種では精子の活性化に精子由来の物質が関与しているという興味深い知見を得ることができた。この物質は熱安定性の分子量の小さい物質であると思われる。今後は精子走化性について検討を行う。
哺乳類については人で、卵胞液から有機溶媒処理、硫安沈殿などの手法で來雑物を取り除き、イオン交換クロマトグラフィーによって精子運動を制御する物質を精製した。その結果卵胞液には精子鞭毛の運動は経を変化させる物質があることが明らかとなった。本物質は精子運動を活性化することは確実であるが、今の所、精子走化性を誘起するか否かについては不明である。

研究成果

• [文献書誌] M.Yoshida, M.Murata, K.Inaba, M.Morisawa: "A chemoattractant for ascidian spermatozoa is a sulfated steroid"Proceeding National Academy of Science USA. 99. 14831-14836 (2002)
• [文献書誌] M.Yoshida, M.Ishikawa, H.Izumi, R.De Santis, M.Morisawa: "Store-operated calcium channel regulates the chemotactic behavior pf ascidian sperm"Proceeding National Academy of Science USA. 100. 149-154 (2003)
• [文献書誌] R.Deguchi, M.Morisawa: "External Ca2+ is predominantly used for cytoplasmic and nuclear Ca2+ increasees in fertileized oocytes of the marine bibalve Mactra chinensis"J.Cell Science. 116. 367-376 (2003)
• [文献書誌] Togo, T., Alderton, J.M., Steinhardt, R.A.: "Long-term potentiation of exocytosis and cell membrane repair in fibroblasts"Molecular Biology of the Cell 14, 93-106. 14. 93-106 (2003)
• [文献書誌] Tsutsui, H., Oka, Y.: "Slow removal of Na^+ channel inactivation underlies the temporal filtering property in the teleost thalamic neurons"Journal of Physiology. 539. 743-753 (2002)
• [文献書誌] Amano, M., Oka, Y., Yamanome, T., Okuzawa, K., Yamamori, K.: "Three GnRH systems in the brain and pituitary of a pleuronectiform fish, barfin flounder, Verasper moseri"Cell and Tissue Research. 309. 323-329 (2002)