受精時における精子運動能・受精能の調節機構の解明

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19370028
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 動物生理・行動
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 吉田 学 東京大学, 大学院・理学系研究科附属臨海実験所, 講師 (60301785)
• 研究分担者: 吉田 薫 桐蔭横浜大学, 先端医用工学センター, 助教 (70398973)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 受精 / 精子活性化 / 誘引物質 / 精子受精能阻害物質 / 精子走化性 / 受精能獲得 / カタユウレイボヤ / マウス

研究概要

受精の過程において精子の運動能・受精能が調節されるメカニズムについて解明することを目的とし、本課題においては、主に精子走化性運動調節機構、及び精漿による精子の受精能調節機構の2点に研究内容を絞って研究を推進した。そして、精子走化性においては精子誘引物質による精子鞭毛内Ca^(2+)濃度上昇が鞭毛運動の変化となり、走化性運動に顕著な方向転換となっていること、マウス精子の受精能獲得は精漿タンパク質SVS2が精子表面のガングリオシドGM1と結合することで抑制されること、ヒト精子の受精能抑制は精漿タンパク質SgとZn^(2+)により制御されていることなどが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Functional implications of membrane modification with semenogelins for inhibition of sperm motility in humans (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, K., Krasznai, Z.T., Krasznai, Z., Yoshiike, M., Kawano, N., Yoshida, M., Morisawa, M., Toth, Z., Bazsane, Z.K., Marian, T., & Iwamoto, T.
  • 雑誌名: Cell Motil. Cytoskeleton 66 ページ: 99-108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phosphorylation of the MAPK pathway has an essential role in the acrosome reaction in miniature pig sperm (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawano, N., Ito, J., Kashiwazaki, N., & Yoshida, M.
  • 雑誌名: Reprod. Dom. Animal
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physiological roles of semenogelin and zinc in sperm motility and semen coagulation at ejaculation in human (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, K., Kawano, N., Yoshiike, M., Yoshida, M., Iwamoto, T., & Morisawa, M.
  • 雑誌名: Mol. Hum. Reprod 14 ページ: 151-156
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prostaglandins in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss WALBAUM, 1792) sperm biology - searching for answers (2008)
  • 著者名/発表者名: Kowalski, R.K., Shiba, K., Yoshida, M., & Glogowski, J.
  • 雑誌名: J. Appl. Ichthyol 24 ページ: 487-491
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of Sperm Motility and Fertility : Diverse factors and common mechanisms (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, M., Kawano, N., & Yoshida, K.
  • 雑誌名: Cell. Mol. Life Sci 65 ページ: 3446-3457
  • 査読あり
• [雑誌論文] Valosin-containing protein/p97 interacts with sperm-activating and sperm-attracting factor (SAAF) in the ascidian egg and modulates sperm-attracting activity. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kondoh, E., Konno, A., Inaba, K., Oishi, T., Murata, M., & Yoshida, M.
  • 雑誌名: Dev. Growth Differ 50 ページ: 665-673
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ascidian sperm activating and attracting factor : Importance of sulfate groups for the activities and implication of its putative receptor (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, M., Yoshida, K., Shiba, K., Tsuchikawa, H., Ootou, O., Oishi, T., & Murata, M.
  • 雑誌名: FEBS lett 582 ページ: 3429-3433
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ganglioside GM1 mediates decapacitation effects of SVS2 on murine spermatozoa (2008)
  • 著者名/発表者名: Kawano, N., Yoshida, K., Iwamoto, T., & Yoshida, M.
  • 雑誌名: Biol. Reprod 79 ページ: 1153-1159
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ca^<2+> bursts occur around a local minimal concentration of attractant and trigger sperm chemotactic response (2008)
  • 著者名/発表者名: Shiba, K., Baba, S., Inoue, T., Yoshida, M.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105 ページ: 19311-19316
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two egg-derived molecules in sperm motility initiation and fertilization in the Pacific herring (Clupea pallasi) (2008)
  • 著者名/発表者名: Cherr, G.N., Morisawa, M., Vines, C.A., Yoshida, K., Smith, E.H., Matsubara, T., Pillai, M.C., Griffin, F.J., & Yanagimachi, R.
  • 雑誌名: Int. J. Dev. Biol 52 ページ: 743-752
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seminal vesicle protein, secretion 2 (SVS2) controls mouse sperm fertility (2007)
  • 著者名/発表者名: Kawano, N., & Yoshida, M.
  • 雑誌名: Biol. Reprod 76 ページ: 353-361
  • 査読あり
• [雑誌論文] Requirement of methotrex-ate in combination with anti-tumor necrosis factor-alpha therapy for adequate suppression of osteoclastogenesis in rheumatoid arthritis (2007)
  • 著者名/発表者名: Matsuno, H., Yoshida, K., Ochiai, A., & Okamoto, M.
  • 雑誌名: J. Rheumatol 34 ページ: 2326-2333
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparative analysis of interindividual variations in the seminal plasma proteome of fertile men with identification of potential markers for azoospermia in infertile patients (2007)
  • 著者名/発表者名: Yamakawa, K., Yoshida,. K, Nishikawa, H. Kato, T., & wamoto, T.
  • 雑誌名: J. Androl 28 ページ: 858-865
  • 査読あり
• [学会発表] カタユウレイボヤ精子走化性における誘引物質感知機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 柴小菊, 宮代大輔, 上村慎治, 馬場昭次, 吉田学
  • 学会等名: 生体運動合同班会議
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20090109-11
• [学会発表] ホヤ精子走化性実測データに基づく精子誘引物質感知機構のシミュレーション解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 柴小菊, 宮代大輔, 上村慎治, 吉田学
  • 学会等名: 日本生物物理学会第46回年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20081203-05
• [学会発表] Sperm subpopulation in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss)-CASA results and derived phenomenological criteria (2008)
  • 著者名/発表者名: Kowalski, R.K., Peixinho, J., Shiba, K., Yoshida, K., Sarosiek, B., and Yoshida, M.
  • 学会等名: Aquaculture Europe 08
  • 発表場所: Krakow, Poland
  • 年月日: 20080915-18
• [学会発表] Bovine serum albumin prevents calcium influx induced by ionomycin and progesterone in rainbow trout sperm cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Kowalski, R.K., Glogowski, J., Yoshida, K., Shiba, K., and Yoshida, M.
  • 学会等名: Aquaculture Europe 08
  • 発表場所: Krakow, Poland
  • 年月日: 20080915-18
• [学会発表] Effect of albumin, casein and hemoglobin on short-term preservation of rainbow trout sperm (2008)
  • 著者名/発表者名: Kowalski, R.K., Yoshida, M., Yoshida, K., Morisawa, M., Shiba, K., Cejko, B.I., and Glogowski, J.
  • 学会等名: Aquaculture Europe 08
  • 発表場所: Krakow, Poland
  • 年月日: 20080915-18
• [学会発表] カタユウレイボヤ精子の誘引物質濃度変化感知機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 柴小菊, 馬場昭次, 吉田学
  • 学会等名: 日本動物学会第79回大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20080905-07
• [学会発表] カタユウレイボヤ精子走化性運動における精子内Ca^<2+> 濃度の制御機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 丸山虎徹, 柴小菊, 吉田学
  • 学会等名: 日本動物学会第79回大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20080905-07
• [学会発表] メダカの生殖におけるCOX阻害剤の効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: R. K. Kowalski, 吉田学
  • 学会等名: 日本動物学会第79回大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20080905-07
• [学会発表] イトマキヒトデAsterina pectinifera精子の運動開始機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 荒木直也, 吉田学, 森澤正昭
  • 学会等名: 日本動物学会第79回大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20080905-07
• [学会発表] How to Track Spermatozoa using High-Speed Visual Feedback (2008)
  • 著者名/発表者名: Oku, H., Ogawa, J., Shiba, K., Yoshida, M. and Ishikawa, M
  • 学会等名: 30th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
  • 発表場所: Vancouver, British Columbia, Canada
  • 年月日: 20080720-24
• [学会発表] 精嚢分泌タンパク質semenogelinの精子膜電位および膜透過性への影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉田薫,吉池美紀,吉田学,森沢正昭、Zoltan Krasznai、Terez Marian、岩本晃明
  • 学会等名: 日本アンドロロジー学会第27回学術集会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20080704-05
• [学会発表] Valosin containing protein VCP/p97 binds to the sperm attractant SAAF and may control its release from the ascidian egg (2008)
  • 著者名/発表者名: Kondoh, E., Konno, A., Inaba, K., Oishi, T., Murata, M., and Yoshida, M.
  • 学会等名: 41st Society for the Study of Reproduction Annual Meeting
  • 発表場所: Kailua-Kona, HI, USA
  • 年月日: 20080527-30
• [学会発表] Ca^<2+> Dynamics and Chemotactic Behavior of the Ascidian Sperm (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, M., Shiba K., and Baba, S.A.
  • 学会等名: 41st Society for the Study of Reproduction Annual Meeting
  • 発表場所: Kailua-Kona, HI, USA
  • 年月日: 20080527-30
• [学会発表] カルシウムによるカタユウレイボヤ精子走化性時の鞭毛運動制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 柴小菊, 丸山虎徹, 馬場昭次, 吉田 学
  • 学会等名: 生体運動合同班会議
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20080107-09
• [学会発表] Characterization of VCP/p97 and its roles in the activation of sperm motility in Ciona intestinalis (2008)
  • 著者名/発表者名: 朱麗紅, 近藤江里, 吉田 学, 稲葉一男
  • 学会等名: 生体運動合同班会議
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20080107-09
• [学会発表] Prostaglandins level of the seminal plasma and testes of XY, YY, and XX rainbow trout (Oncorhynchus mykiss)/ニジマスXY, YY, XX 雄の精漿及び精巣のプロスタグランジンの比較 (2008)
  • 著者名/発表者名: R. K. Kowalski, 吉田学, J. Glogowski.
  • 学会等名: 日本動物学会関東支部第60回大会
  • 発表場所: 駒場
  • 年月日: 2008-03-22
• [学会発表] 高速ビジュアルフィードバックを用いたトラッキング顕微鏡によるホヤ精子運動の長時間長距離観察 (2008)
  • 著者名/発表者名: 柴小菊, 奥寛雅, 尾川順子, 石川正俊, 吉田学
  • 学会等名: 日本動物学会関東支部第60回大会
  • 発表場所: 駒場
  • 年月日: 2008-03-22
• [学会発表] マウス受精能破壊因子SVS2の受容体はガングリオシドGM1である (2007)
  • 著者名/発表者名: 河野菜摘子, 吉田薫, 吉田 学
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20071211-15
• [学会発表] 精子無力症患者における精子へのSPMIの結合性-透過型ならびに走査型電顕を用いた局在の検討- (2007)
  • 著者名/発表者名: 吉池美紀、吉田薫、野澤資亜利、寺井一隆、岩本晃明
  • 学会等名: 第52回日本生殖医学会
  • 発表場所: 秋田
  • 年月日: 20071025-26
• [学会発表] カタユウレイボヤ精子誘引物質の放出に関わる卵細胞膜タンパク質の探索 (2007)
  • 著者名/発表者名: 近藤江里, 稲葉一男, 大石徹, 村田道雄, 吉田学
  • 学会等名: 日本動物学会第78回大会
  • 発表場所: 弘前
  • 年月日: 20070920-22
• [学会発表] カタユウレイボヤ精子走化性における細胞内カルシウムと鞭毛運動制御 (2007)
  • 著者名/発表者名: 柴小菊, 馬場昭次, 吉田学
  • 学会等名: 日本動物学会第78回大会
  • 発表場所: 弘前
  • 年月日: 20070920-22
• [学会発表] カタユウレイボヤ精子走化性におけるNa^+/Ca^<2+>exchangerの役割 (2007)
  • 著者名/発表者名: 丸山虎徹, 柴 小菊, 吉田 学
  • 学会等名: 日本動物学会第78回大会
  • 発表場所: 弘前
  • 年月日: 20070920-22
• [学会発表] スジキレボヤ卵由来精子活性化誘引物質の部分精製 (2007)
  • 著者名/発表者名: 平舘裕希, 吉田学, 泉水奏, 渡邊明彦, 森澤正昭
  • 学会等名: 日本動物学会第78回大会
  • 発表場所: 弘前
  • 年月日: 20070920-22
• [学会発表] GFP-Calaxin を導入したトランスジェニックホヤ精子の解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 水野克俊, 柴小菊, 笹倉靖徳, 吉田学, 稲葉一男
  • 学会等名: 日本動物学会第78回大会
  • 発表場所: 弘前
  • 年月日: 20070920-22
• [学会発表] ホヤ卵受精時のCa2+オシレーションにおけるMAPK活性の必要性とサイクリンBによる調節 (2007)
  • 著者名/発表者名: 泉水奏, 吉田 学, 立花和則
  • 学会等名: 日本動物学会第78回大会
  • 発表場所: 弘前
  • 年月日: 20070920-22
• [学会発表] ヒト精漿タンパク質Semenogelinが精子運動に及ぼす影響 (2007)
  • 著者名/発表者名: 吉田薫、吉池美紀、野澤資亜利、岩本晃明
  • 学会等名: 日本動物学会第78回大会
  • 発表場所: 弘前
  • 年月日: 20070920-22
• [学会発表] Prostaglandins in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss WALBAUM, 1792) sperm biology-seraching for answer (2007)
  • 著者名/発表者名: Kowalski, R.K., Yoshida, M., Shiba, K., and Glogowski, J.
  • 学会等名: The 1st International Workshop on the Biology of Fish Sperm
  • 発表場所: Vodnany, Czech Republic
  • 年月日: 20070829-31
• [学会発表] ホヤ精子の運動調節機構 (2007)
  • 著者名/発表者名: 吉田学
  • 学会等名: 東大海洋研シンポジウム「三陸と海 : その魅力と生物学」
  • 発表場所: 大槌
  • 年月日: 20070820-22
• [学会発表] 精漿タンパク質における無精子症マーカー探索 (2007)
  • 著者名/発表者名: 吉田薫, 山川克典, 西川裕之, 加藤智啓, 岩本晃明
  • 学会等名: 日本ヒトプロテオーム機構第5回大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20070730-31
• [学会発表] Na^+/Ca^<2+> exchanger modulates the flagellar wave pattern for the regulation of motility activation and chemotaxis in the ascidian spermatozoa (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, M.
  • 学会等名: Gordon Research Conference : Fertilization and the Activation of Development
  • 発表場所: Plymouth, NH, USA
  • 年月日: 20070715-20
• [学会発表] Sperm chemotactic behavior regulated by intracellular Ca^<2+> changes in the ascidian, Ciona intestinalis (2007)
  • 著者名/発表者名: Shiba K, Baba, S.A., and Yoshida, M.
  • 学会等名: Gordon Research Conference : Fertilization and the Activation of Development
  • 発表場所: Plymouth, NH, USA
  • 年月日: 20070715-20
• [学会発表] Semen coagulating protein, SVS2, in mouse seminal plasma controls sperm fertility (2007)
  • 著者名/発表者名: Kawano, N., Yoshida, K., and Yoshida, M.
  • 学会等名: Gordon Research Conference : Fertilization and the Activation of Development
  • 発表場所: Plymouth, NH, USA
  • 年月日: 20070715-20
• [学会発表] ヒト精嚢分泌タンパク質Semenogelinがswim-up後の精子運動に及ぼす影響 (2007)
  • 著者名/発表者名: 吉田 薫、吉池美紀、野澤資亜利、岩本晃明
  • 学会等名: 日本アンドロロジー学会第26回学術大会
  • 発表場所: 浦安
  • 年月日: 20070705-06
• [学会発表] 高速ビジュアルフィードバックを用いたホヤ精子のトラッキング (2007)
  • 著者名/発表者名: 尾川順子, 石川貴彦, 奥 寛雅, 柴小菊, 吉田学, 石川正俊
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2007
  • 発表場所: 秋田
  • 年月日: 20070510-12
• [学会発表] 海産無脊椎動物の精子運動と受精 (2007)
  • 著者名/発表者名: 吉田学
  • 学会等名: 第2回東京大学の海研究シンポジウム「海から未来を考える」
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-07-04
• [学会発表] カタユウレイボヤ精子走化性の解析 (2005)
  • 著者名/発表者名: 吉田学, 柴小菊, 近藤江里, 馬場昭次
  • 学会等名: 第2回ホヤ研究集会
  • 発表場所: 下田
  • 年月日: 20050507-08
• [図書] in Conference Proceedings of IEEEEngineering in Medicine and Biology Society2008
  • 著者名/発表者名: Oku, H., Ogawa, N., Shiba, K., Yoshida M., and Ishikawa, M.
  • 総ページ数: 125-128
  • 出版者: How to Track Spermatozoa using High-Speed Visual Feedback
• [備考]
  • URL: http://www.mmbs.s.u-tokyo.ac.jp/research/Yoshida/index.html
• [備考] 論文のプレスリリース(東京大学大学院理学系研究科のwebサイト内)
  • URL: http://www.s.u-tokyo.ac.jp/press/press-2008-25.html
• [備考] 新聞記事 「卵から遠ざかると精子、方向を転換東大が解明」日経産業新聞2008年11月19日朝刊11面