ヒト精子に存在する卵活性化因子の同定

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14571550
• 研究機関: 山梨大学
• 研究代表者: 星 和彦 山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 教授 (20111289)
• 研究分担者: 正田 朋子 山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 助手 (50345716) ; 笠井 剛 山梨大学, 医学部附属病院, 講師 (20194699) ; 平田 修司 山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 助教授 (00228785)
• キーワード: sperm foctor / ヒト精子 / 卵の活性化 / Ca oscillation / ICSI / oscillin / cDNAクローニング / ゲノムクローニング

研究概要

「卵細胞の活性化」は、精子の細胞質内に存在するsperm factorが卵細胞内に伝達されることで生ずるが、その経路については未解明な点が多い。本研究では、精子に特異的に発現するphosholipase C(PLC)のアイソフォームであるPLC zeta(PLCζ)がその本態であると推定し、研究を進めた。
われわれは、まずヒトのPLCζ遺伝子の塩基配列を鋳型としてプローブを作成し、これを使用してヒト精巣cDNAライブラリーをスクリーニングした。得られた遺伝子の塩基配列を解析したところ、PLCζ遺伝子の全長を有するクローンおよびPLCζ遺伝子のエキソン1、2、3を欠失したクローンが同定された。これらのクローンから合成され得るタンパクは異なったものであると考えられるので、そのタンパクの生理活性の差異も今後検討する必要があると思われるが、本研究では、クローニングしたPLCζ遺伝子全長を発現ベクターに組み込み、大腸菌内でこれを発現させ、リコンビナンドPLCζタンパクの合成を行った。得られた精製リコンビナントPLCζタンパクを、マウス卵細胞にmicroinjectionし、共焦点レーザー顕微鏡を用いて細胞内カルシウム濃度の変化を解析した。その結果、マウス卵細胞においてCa oscillationが確認されたので、PLCζがsperm factorの本態である可能性が極めて高いと考えられた。
ICSI法を用いても受精卵が得られない重症男性不妊症の症例に対して、本物質を用いる治療が確立すれば、妊娠成立の可能性が飛躍的に向上させ得ると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Hirata S, Shoda T, Kato J, Hoshi K: "Isoform/variant mRNAs for sex steroid hormone receptors in humans"Trends in Endocrinol and Metabolism. 14(3). 124-129 (2003)
• [文献書誌] Haraguchi CM, Mabuchi T, Hirata S, Shoda T, Yamada AT, Hoshi K, Yokota S: "Spaciotemporal changes of levels of a moonlighting protein, phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase, in subcellular compartments during spermatogenesis in the rat testis"Biology of Reproduction. 69(3). 885-895 (2003)
• [文献書誌] Hirata S, Shoda T, Kato J, Hoshi K: "Novel isoforms of the mRNA for human female sex steroid hormone receptors"Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology. 83(1-5). 25-30 (2002)
• [文献書誌] Hirata S, Hoshi K, Shoda T, Mabuchi T: "Spermatozoon and mitochondrial DNA(review)"Reproductive Medicine and Biology. 1(2). 41-47 (2002)
• [文献書誌] Mizuno K, Hirata S, Kasai T, Nagai S, Ohta S, Hoshi K: "Oxidative state and zona-binding ability in mouse spermatozoa treated with reduced glutathione"Reproductive Medicine and Biology. 1(2). 55-58 (2002)
• [文献書誌] Kasai T, Ogawa K, Mizuno K, Nagai S, Uchida Y, Ohta S, Fujie M, Suzuki K, Hirata S, Hoshi K: "Relationship between sperm mitochondrial membrane potential, sperm motility, and fertility potential"Asian Journal of Andrology. 4(2). 97-103 (2002)
• [文献書誌] Shoda T, Hirata S, Yamanaka T, Mabuchi T, Hoshi K: "Proceedings of 9th International Symposium on Spermatology, Cape Town, South Africa, October 6-11,2002"Van Der Horst G, Franken D, Bornman R, De Jager T, Dyer S, Monduzzi Editore, Bologna, Italy. 173-176 (2002)