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2021 年度 実績報告書

精子鞭毛波形制御におけるカルシウムイオンとcAMPの役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K06592
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)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードCNGチャネル / 膜電位 / カタユウレイボヤ / 精子遊泳制御
研究実績の概要

精子は周りのイオン環境の変化や卵由来の化学物質を受容することで、運動開始、活性化、走化性などの運動性の変化を示す。これらの変化は、受精を高い効率で成功させるために多くの生物で獲得された機構である。受精時の精子運動性の変化を司る分子基盤を解明するために、鞭毛波制御におけるカルシウムイオンとcAMPの役割に着目し、カタユウレイボヤをモデルとして研究を実施した。
カタユウレイボヤ精子の鞭毛波形形成過程の詳細解析、波形変化を引き起こす細胞内シグナルの可視化、キーシグナル因子の同定を行うことにより、精子の遊泳方向制御に重要な鞭毛波の対称化・非対称化におけるカルシウムイオンとcAMPの役割の全容解明を目指した。
本年度は、昨年度に続きcAMPによる活性化が予測されるサイクリックヌクレオチド感受性(CNG:cyclic nucleotide gated)チャネルの精子走化性シグナリング経路への関与について解析を行った。tetraKCNG(tetrameric, cyclic nucleotide-gated, K+-selective)チャネルおよびHCN(hyperpolarization-activated and cyclic nucleotide-gated)チャネルに注目し、局在解析、機能解析を行った結果カタユウレイボヤ精子HCNチャネルはKCNGチャネルによって生じた過分極によって活性化され、カルシウムイオン排出を制御することにより、精子の走化性シグナリングに関与していることが示唆された。これらの研究成果をInt. Mol. Biol.誌に発表した。また第92回日本動物学会オンライン米子大会、The virtual Dynein 2021 International Workshopにおいて発表した。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] The Roles of Two CNG Channels in the Regulation of Ascidian Sperm Chemotaxis2022

    • 著者名/発表者名
      Shiba Kogiku、Inaba Kazuo
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 ページ: 1648~1648

    • DOI

      10.3390/ijms23031648

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Morphological differences in tardigrade spermatozoa induce variation in gamete motility2022

    • 著者名/発表者名
      Sugiura Kenta、Shiba Kogiku、Inaba Kazuo、Matsumoto Midori
    • 雑誌名

      BMC Zoology

      巻: 7 ページ: 8

    • DOI

      10.1186/s40850-022-00109-w

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 3D 遊泳トラッキングシステムを用いたホヤ精子走化性の解析2022

    • 著者名/発表者名
      柴 小菊,稲葉 一男
    • 学会等名
      2022 年生体運動研究合同班会議
  • [学会発表] ジオラマ環境下での精子走化性の応答計測に向けて2022

    • 著者名/発表者名
      柴 小菊
    • 学会等名
      科学研究費助成事業 学術変革領域研究(A)「ジオラマ環境で覚醒する原生知能を定式化する細胞行動力学」 シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 精子が卵に近づく運動メカニズム2022

    • 著者名/発表者名
      柴 小菊
    • 学会等名
      第45回エアロ・アクアバイオメカニズム学会講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] The role of Ca2+ in the regulation of flagellar movement during sperm chemotaxis2021

    • 著者名/発表者名
      Kogiku Shiba
    • 学会等名
      RIMS Workshop “Biofluid Mechanics of Reproduction” in Biofluids 2021
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ホヤ精子の鞭毛運動調節におけるCNGチャネルの役割2021

    • 著者名/発表者名
      柴 小菊,稲葉 一男
    • 学会等名
      第92回日本動物学会オンライン米子大会
  • [学会発表] 緩歩動物クマムシの精子における動態と形態の関係に迫る2021

    • 著者名/発表者名
      杉浦健太,柴 小菊,稲葉 一男,松本緑
    • 学会等名
      第92回日本動物学会オンライン米子大会
  • [学会発表] クシクラゲ櫛板の構築とその繊毛運動におけるCTENO189の役割2021

    • 著者名/発表者名
      城倉圭,佐藤友,柴 小菊,稲葉 一男
    • 学会等名
      第92回日本動物学会オンライン米子大会
  • [学会発表] クシクラゲ櫛板を構成する新規タンパク質BmBTBD19およびCTENO78により示された繊毛間リンクの2段構造2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤友,城倉圭,柴 小菊,稲葉 一男
    • 学会等名
      第92回日本動物学会オンライン米子大会
  • [学会発表] The role of CNG channel in the regulation of flagellar motility in the ascidian sperm2021

    • 著者名/発表者名
      Kogiku Shiba, Kazuo Inaba
    • 学会等名
      The virtual Dynein 2021 International Workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] A novel protein CTENO189 is involved in the maintenance of asymmetric ciliary movements in the comb plates of ctenophores2021

    • 著者名/発表者名
      Kei Jokura, Yu Sato, Kogiku Shiba, Kazuo Inaba
    • 学会等名
      The virtual Dynein 2021 International Workshop
    • 国際学会
  • [備考] 筑波大学下田臨海実験センター稲葉研究室

    • URL

      https://www.shimoda.tsukuba.ac.jp/staff_inaba.html

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公開日: 2022-12-28  

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