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2013 年度 研究成果報告書

精子の遊泳制御におけるカルシウム調節機構の解明

研究課題

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研究課題/領域番号 22370028
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

真行寺 千佳子  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (80125997)

研究分担者 北島 健  名古屋大学, 生物機能開発利用研究センター, 教授 (80192558)
連携研究者 柴 小菊  筑波大学, 大学院生命環境科学研究科, 助教 (70533561)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワードカルシウム / 生体分子 / 生理学 / 細胞・組織 / 糖鎖
研究概要

ウニなどの走化性を示す精子の遊泳方向は、カルシウム濃度に依存した鞭毛運動によって制御されている。我々は、カルシウム反応を頭部機械刺激により誘導し、遊泳方向変化とそれに対応するカルシウム動態を定量化することに成功した。この「機械刺激反応実験系」による解析の結果、カルシウム流入による遊泳停止が起こり、カルシウム排出初期(膜のPMCAとフラジェラシアリンの協調的働き)の段階で鞭毛波が対称となり直進遊泳を示し、NCKXによる排出で細胞内カルシウム濃度が下がると通常の非対称波へ移行することが明らかとなった。また、細胞内カルシウムストアによる細胞内の濃度調節が、運動の開始に関与することも明らかとなった。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (10件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Comparative structural analysis of eukaryotic flagella and cilia from Chlamydomonas, Tetrahymena, and sea urchins2012

    • 著者名/発表者名
      Pigino G., Maheshwari A., Bui K. H., Shingyoji C., Kamimura S., and Ishikawa T.
    • 雑誌名

      J. Struct. Biol.

      巻: 178 ページ: 199-206

    • DOI

      10.1016/j.jsb.2012.02.012

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism regulating Ca^<2+>-dependent mechanosensory behaviour in sea urchin spermatozoa2011

    • 著者名/発表者名
      Kambara Y., Shiba K., Yoshida M., Sato C., Kitajima K., and Shingyoji C.
    • 雑誌名

      Cell Structure and Function

      巻: 36 ページ: 69-82

    • DOI

      10.1247/csf.10020

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of iodide on the coupling between ATP hydrolysis and motile activity in axonemal dynein2011

    • 著者名/発表者名
      Nakano I., Fujiwara R., Wada M., and Shingyoji C.
    • 雑誌名

      Cytoskeleton

      巻: 68 ページ: 279-289

    • DOI

      10.1002/cm.20511

    • 査読あり
  • [学会発表] Mechanical activity of dynein and its regulation underlying oscillatory movement of sperm flagella2013

    • 著者名/発表者名
      Shingyoji C.
    • 学会等名
      International Workshop Dynein 2013
    • 発表場所
      Kobe
    • 年月日
      20131031-1103
  • [学会発表] The role of intracellular calcium in the regulation of flagellar response to mechanical stimulation in sea urchin spermatozoa2013

    • 著者名/発表者名
      Nakano I., Nishide I., and Shingyoji C.
    • 学会等名
      International Workshop Dynein 2013
    • 発表場所
      Kobe
    • 年月日
      20131031-1103
  • [学会発表] Effects of mechanical deformation on the initiation of beating in sea urchin sperm flagella2013

    • 著者名/発表者名
      Izawa Y., and Shingyoji C.
    • 学会等名
      International Workshop Dynein 2013
    • 発表場所
      Kobe
    • 年月日
      20131031-1103
  • [学会発表] ウニ精子の機械刺激反応における細胞内カルシウムの役割2013

    • 著者名/発表者名
      中野泉,西出功,真行寺千佳子
    • 学会等名
      日本動物学会第84回大会
    • 発表場所
      岡山市(岡山大学)
    • 年月日
      20130926-28
  • [学会発表] ウニ精子遊泳制御における細胞内カルシウムの役割2013

    • 著者名/発表者名
      西出功,中野泉,真行寺千佳子
    • 学会等名
      第7回鞭毛・ダイニン機能研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-03-23
  • [学会発表] ウニ精子の機械刺激時のCa^2+依存性鞭毛運動制御に対する脂質ラフト形成阻害剤等の効果2012

    • 著者名/発表者名
      中野泉,蒲原祐花,金澤尊,佐藤ちひろ,北島健,真行寺千佳子
    • 学会等名
      日本動物学会第83回大会
    • 年月日
      2012-09-15
  • [学会発表] Ca^<2+> signaling and the mechanosensory response in sea urchin spermatozoa2011

    • 著者名/発表者名
      Shingyoji C.
    • 学会等名
      1st International caesar Conference"Sperm Signaling and Motility"
    • 発表場所
      Bonn
    • 年月日
      20111005-07
  • [学会発表] ウニ精子の機械受容反応に関与するカルシウム依存性膜タンパク質の活性制御2011

    • 著者名/発表者名
      中野泉,蒲原祐花,金澤尊,佐藤ちひろ,北島健,真行寺千佳子
    • 学会等名
      日本動物学会第82回大会
    • 発表場所
      旭川
    • 年月日
      20110921-23
  • [学会発表] ウニ精子鞭毛ダイニンのATPase活性と運動活性の連関に対するKIの効果2010

    • 著者名/発表者名
      中野泉,藤原輪,真行寺千佳子
    • 学会等名
      日本動物学会第81回大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20100923-25
  • [学会発表] Ca^<2+>-dependent regulation of sea urchin sperm swimming before and after mechanical stimulation2010

    • 著者名/発表者名
      Kambara Y., Shiba K., Sato C., Kitajima K., and Shingyoji C.
    • 学会等名
      The 11th International Symposium on Spermatology
    • 発表場所
      Okinawa
    • 年月日
      20100624-29
  • [図書] Measuring the regulation of dynein activity during flagellar motility. In Methods in Enzymology, vol. 524, Cilia Part A (edited by Wallace F. Marshall)2013

    • 著者名/発表者名
      Shingyoji C.
    • 総ページ数
      147-170
    • 出版者
      Academic Press, UK.
  • [図書] Regulation of dynein in ciliary and flagellar Movement. In Dynein : Structure, Biology and Disease(edited by S. M. King,)2011

    • 著者名/発表者名
      Shingyoji C.
    • 総ページ数
      367-393
    • 出版者
      Elsevier
  • [備考] ①プレスリリース(東京大学):2011年3月30日14時発表→4月1日0時解禁「精子の機械受容反応の発見とカルシウム依存性鞭毛反応の制御機構の解明−ウニ精子が障害物を 回避して遊泳を続けるメカニズム−」②上記内容は、2011年4月1日,日経biotech,日経速報ニュースで報道された③上記内容は、東大HPと理学系HPに掲載された

    • URL

      http://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2011/07.html

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公開日: 2015-07-16  

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