受精の膜融合における活性化メカニズム

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21687018
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 井上 直和 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (50379096)
• キーワード: 受精 / 膜融合 / 精子 / 卵子

研究概要

受精は生命現象の始まりという極めて重要な現象にも関わらず、分子生物学的な機構については未知の部分が多い。特に膜融合機構に関する研究は世界的に見ても詳細な解明に至っていない。そのようななか、私は世界で始めて精子側の融合因子IZUMO1を発見した。さらに最近、私は融合を阻害するIZUMO1のモノクローナル抗体とBiacoreを用いた解析により、IZUMO1の融合を制御するコア領域(IZUMO1_<PFF>: putative fusion fragment)の同定に成功した。
本年度の成果は、108アミノ酸残基のIZUMO1_<PFF>のなかでさらに重要な配列を明らかにするため、IZUMO1_<PFF>のリコンビナントタンパク質を免疫原として10種類のモノクローナル抗体を作製し、膜融合を阻害する抗体を選別した。さらに、これら抗体を用いたエピトープ解析から真の機能領域を8アミノ酸レベルまで浮き彫りにすることに成功した。今後は、この領域のアミノ酸を変異させたIZUMO1を発現するトランスジェニックマウスを作製し、Izumo1ノックアウトバックグランドを用いた雄の妊孕性等のin vitroの解析と体外受精や融合解析によるin vivoの解析により、この領域が真に重要かを明らかにしたい。また、円二色性、超遠心、X線溶液散乱等を用いた物性研究からこの領域の構造上の解析も進んでおり、αヘリックス含量が多く含まれている構造であることが明らかになった。今後は、結晶構造解析等の手法により、この構造がどのように重要なのかを明らかにしていきたい。

研究成果

• [雑誌論文] Fertilization : sperm's journey to and interaction with the oocyte (2010)
  • 著者名/発表者名: Ikawa, M., Inoue, N., Benham, A., Okabe M.
  • 雑誌名: Journal of clinical investigation 巻: 120(4) ページ: 984-94
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sperm equatorial segment protein 1, SPESP1, is required for fully fertile sperm in mouse (2010)
  • 著者名/発表者名: Fujihara, Y., Murakami, M., Inoue, N., Satouh, Y., Kaseda, K., Ikawa, M., Okabe, M.
  • 雑誌名: Journal of cell science 巻: 123(Pt9) ページ: 1531-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification and disruption of sperm-specific angiotensin converting enzyme-3 (ACE3) in mouse (2010)
  • 著者名/発表者名: Inoue, N., Kasahara, T., Ikawa, M., Okabe, M.
  • 雑誌名: PloS One 巻: 5(4) ページ: e10301
  • 査読あり
• [学会発表] 受精の膜融合因子Izumoの膜融合活性化領域の同定とその構造解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 井上直和、浜田大三、上久保裕生、平田邦生、片岡幹雄、山本雅貴、伊川正人、岡部勝、萩原義久
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
  • 年月日: 2009-12-10
• [備考]
  • URL: http://133.1.15.131/EGR/indexJ.cfm