2018 年度研究成果報告書

プロテオミクスと分子イメージングの融合による精子鞭毛運動制御因子の解析

研究課題

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研究課題/領域番号	16K07337
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	細胞生物学
研究機関	筑波大学
研究代表者	柴小菊筑波大学, 生命環境系, 助教 (70533561)
研究協力者	稲葉一男
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード	精子鞭毛運動 / カルシウム / cAMP
研究成果の概要	本研究では海産無脊椎生物精子を材料に独自性の高い運動解析・イメージング技術とプロテオミクス技術を融合することにより、真核生物共通の鞭毛繊毛運動制御に重要な新規調節因子の解析とその機能解明を目指した。成果として以下が得られた。（1）カルシウム依存的な鞭毛波形変化に対応する精子軸糸タンパク質を複数同定した。（2）調節因子の機能解析のための実験・解析系の構築および改良を行った。（3）ケージド化合物を用いた実験により調節因子であるcAMPが軸糸タンパク質のリン酸化を介してカルシウム依存的な波形調節に関与していることがわかった。
自由記述の分野	細胞生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	真核生物の鞭毛繊毛は、精子運動・体内の水流制御など細胞運動やシグナル受容において非常に重要な器官である。その構造・機能は進化を通して高度に保存されており、鞭毛繊毛運動制御機構の欠失はヒトをはじめ多くの生物で生命活動の維持に致命的な影響を与える。本研究の成果により精子運動制御における調節因子の役割および分子機構の一端が解明された。将来的には生殖治療や繁殖技術への応用が期待される。また高速度運動の分子イメージング技術を活かした本研究の進展は、さまざまな細胞運動における解析システムの開発にもつながると考えられる。