鳥類の卵・精子相互認識に関与する精子膜分子の同定および卵膜との相互作用機構の解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22780255
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用動物科学
• 研究機関: 名城大学
• 研究代表者: 奥村 裕紀 名城大学, 農学部, 准教授 (60513661)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 受精 / 卵膜 / 透明帯 / ZP 糖タンパク質 / タンパク質間相互作用 / マトリックス形成

研究概要

脊椎動物の卵細胞は、卵膜や透明帯と呼ばれる膜に覆われている。卵膜は ZP 糖タンパク質と呼ばれる 3~5 種類のタンパク質から構成されているが、卵膜は精子が卵と出会い結合するための足場となり、卵との融合に向けて精子を活性化するなど、受精において重要な役割を果たしている。私達はニワトリの卵膜を研究対象としており、ZP 糖タンパク質の中でも精子との反応に大きく関わる ZP3 分子の立体構造の解明に貢献するとともに、ZP3 分子上の精子結合領域を解明した。また、ニワトリ卵膜には性質の少しづつ異なる ZP3 が複数存在するが、その違いが ZP3 分子に結合した糖の違いによるものであることを解明した。

研究成果

• [雑誌論文] Diverse lectin-binding specificity of four ZP3 glycoprotein isoforms with a discrete isoelectric point in chicken egg coat (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Okumura, Hideaki Fukushima, Masaki Momoda, Yurie Ima, Tsukasa Matsuda and Minoru Ujita
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 424巻 ページ: 586-592
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2012.06.157
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Mechanisms of Egg-Sperm Interaction and Zona Pellucida Glycoproteins (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Okumura
  • 雑誌名: Journal of Resarch Institute of Meijo University 巻: 10巻 ページ: 11-18
  • 査読あり
• [雑誌論文] Commentary on the article "Insights into Egg Coat Assembly and Egg-Sperm Interaction from the X-Ray Structure of Full-Length ZP3 (Cell, 143 , 404-415. 2010)" (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Okumura
  • 雑誌名: Scientific Reports of the Faculty of Agriculture, Meijo University 巻: 47巻 ページ: 35-40
• [雑誌論文] Binding specificity of the recombinant cytoplasmic domain of Cordyceps militaris β -1,3-glucan synthase catalytic subunit (2011)
  • 著者名/発表者名: Minoru Ujita, Ryosuke Inoue, Yusuke Makino, Yosuke Katsuno and Hiroki Okumura
  • 雑誌名: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 巻: 75巻 ページ: 171-174
  • DOI: 10.1271/bbb.100660
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression of active and inactive recombinant soluble trehalase using baculovirus-silkworm expression system and their glycan structures (2011)
  • 著者名/発表者名: Minoru Ujita, Mayumi Yamanaka, Yumiko Maeno, Koki Yoshida, Wakana Ohshio, Yoshinori Ueno, Yutaka Banno, Hiroshi Fujii and Hiroki Okumura
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 巻: 111巻 ページ: 22-25
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2010.08.020
  • 査読あり
• [雑誌論文] Insights into Egg Coat Assembly and Egg-Sperm Interaction from the X-Ray Structure of Full-Length ZP3 (2010)
  • 著者名/発表者名: Ling Han, Magnus Monné, Hiroki Okumura, Thomas Schwend, Amy L. Cherry, David Flot, Tsukasa Matsuda, and Luca Jovine
  • 雑誌名: Cell 巻: 143巻 ページ: 404-415
  • DOI: 10.1016/j.cell.2010.09.041
  • 査読あり
• [学会発表] 組換えZPタンパク質を用いたニワトリ卵膜形成機構の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: Yurie Ima, Hideaki Fukushima, Minoru Ujita and Hiroki Okumura
  • 学会等名: The 85th Meeting of the Japanese Biochemical Society
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
  • 年月日: 20121214-16
• [学会発表] Highly heterogeneous glycosylation profiles of chicken ZP3 - Biological meanings of the molecular heterogeneity of ZP glycoproteins remain unclear (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Okumura
  • 学会等名: International Symposium on the Mechanisms of Sexual Reproduction in Animals and Plants, Joint Meeting of the 2nd Allo-authentication Meeting and the 5th Egg-Coat Meeting (MCBEEC) (Poster and Oral presentation
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 20121112-16
• [学会発表] Protease-dependent sperm penetration of the bird egg coat : Identification of peptide fragments proteolytically released from the ZP protein matrix and the involved sperm proteases (2012)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Nishio, Hiroki Okumura, Yuki Iwata, Kenzi Oshima, Daita Nadano, Tomohiro Sasanami, Luca Jovine and Tsukasa Matsuda
  • 学会等名: International Symposium on the Mechanisms of Sexual Reproduction in Animals and Plants, Joint Meeting of the 2nd Allo-authentication Meeting and the 5th Egg-Coat Meeting (MCBEEC)
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 20121112-16
• [学会発表] Structure-based analyses of ZP glycoproteins provide new insights into investigation of egg coat (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Okumura
  • 学会等名: The 34th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan; MBSJ2011
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20111213-16
• [学会発表] ZP3のX線結晶構造が開く,卵皮膜(透明帯)組み立ての分子メカニズム解明への入口 (2011)
  • 著者名/発表者名: 奥村裕紀
  • 学会等名: 平成23年度日本結晶学会年会および総会
  • 発表場所: Hokkaido University, Sapporo, Japan
  • 年月日: 20111124-25
• [学会発表] ニワトリ卵膜形成機構の解析-血清ZP1の卵膜への組込み機構- (2011)
  • 著者名/発表者名: Msaki Momoda, Yurie Ima, Daishi Okada, Minoru Ujita and Hiroki Okumura
  • 学会等名: The 84 th Meeting of the Japanese Biochemical Society
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 20110921-24
• [学会発表] Oocytegrowth-dependent downregulationof minor ZP components (ZP2/ZPA and ZP4/ZPB2) and localization of ZP2/ZPA in egg-envelope near germinal disc of mature egg in chicken ovary (2011)
  • 著者名/発表者名: Mayumi Arai, Shunsuke Nishio, Tsukasa Matsuda and Hiroki Okumura
  • 学会等名: Gordon Research Conferences, Fertilization & Activation Of Development; GRC2011
  • 発表場所: Holderness School, Holderness, NH
  • 年月日: 20110717-22
• [学会発表] Insights into Egg Coat Assembly and Egg-Sperm Interaction from the X-Ray Structure of Full-Length ZP3 (2011)
  • 著者名/発表者名: Ling Han, Magnus Monné, Hiroki Okumura, Thomas Schwend, Amy L. Cherry, David Flot, Tsukasa Matsuda, and Luca Jovine
  • 学会等名: 科学研究費補助金新学術領域研究(研究領域提案型)平成21年度～平成25年度動植物に共通するアロ認証機構の解明第2回領域会議
  • 発表場所: Gero, Japan
  • 年月日: 20110111-13
• [学会発表] Insights into Egg Coat Assembly and Egg-Sperm Interaction from the X-Ray Structure of Full-Length ZP3 (2010)
  • 著者名/発表者名: Ling Han, Magnus Monné, Hiroki Okumura, Thomas Schwend, Amy L. Cherry, David Flot, Tsukasa Matsuda, and Luca Jovine
  • 学会等名: The Joint Meeting of the Japanese Biochemical Society & the Molecular Biology Society of Japan; BMB2010
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 20101207-10
• [学会発表] 組換えZPタンパク質を用いた鳥類卵膜の機能解析および構造解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: Daishi Okada, Masaki Momoda, Mayumi Arai, Minoru Ujita and Hiroki Okumura
  • 学会等名: The Joint Meeting of the Japanese Biochemical Society & the Molecular Biology Society of Japan; BMB2010
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 20101207-10
• [学会発表] 組換えヒトDectin-1のβ-グルカン結合特異性 (2010)
  • 著者名/発表者名: Yohsuke Yamauchi, Syota Koike, Takayo Funato, Satoko Kanie, Hiroki Okumura and Minoru Ujita
  • 学会等名: The Joint Meeting of the Japanese Biochemical Society & the Molecular Biology Society of Japan; BMB2010
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 20101207-10
• [学会発表] 組換えヒトキチナーゼの結合活性 (2010)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Yamada, Mayumi Yamanaka, Miyuki Haruta, Hiromi Umino, Yuka Itakura, Maika Mikuriya, Saori Kato, Hiroki Okumura and Minoru Ujita
  • 学会等名: The Joint Meeting of the Japanese Biochemical Society & the Molecular Biology Society of Japan; BMB2010
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 20101207-10
• [備考] 奥村裕紀 (2010). 完全長ZP3のX線結晶構造からみえてきた卵被膜の組み立てと卵-精子相互作用の分子機構. ライフサイエンス新着論文レビュー, 2010年11月17日
  • URL: http://first.lifesciencedb.jp/archives/1505#more-1505
• [備考] Hiroki Okumura. X-ray structure of ZP3 provides clues to elucidate molecular mechanisms of egg coat (zona pellucida) assembly and egg-sperm interaction. Special Lecture Tokuron FY2010 (Mar. 4, 2011, Graduate School of Medicine, Nagoya University, Japan)