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2014 年度 実績報告書

鳥類の受精と発生に必須なスパイラルオシレーションの作動機序と多精受精における役割

研究課題

研究課題/領域番号 25660211
研究機関静岡大学

研究代表者

笹浪 知宏  静岡大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (80322139)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード顕微授精 / 多精受精 / 鳥類 / ウズラ / カルシウムオシレーション
研究実績の概要

動物の卵子は受精時に精子が侵入すると、細胞内カルシウム濃度が上昇し、減数分裂の再開をはじめとした卵子活性化が誘起される。哺乳類では精子に含まれるphospholipase Czeta (PLCZ)が、両生類であるイモリではクエン酸合成酵素(CS)が卵子を活性化する重要な因子として単離されている。一方ウズラでは、精子抽出物(SE)中に、一過性のカルシウム濃度上昇と、その後た動物では見られない螺旋状のカルシウム波(スパイラルカルシウムオシレーション)が発生することが判明した。SEからこれらのカルシウム上昇反応を誘起する活性成分を単離精製したところ、前者にはPLCZが、後者にはCSとアコニット酸ヒドラターゼ(AH)が関与していることがわかった。これら3種類のタンパク質を精子一個とともに排卵卵子に顕微授精することで、世界で初めて顕微授精によるヒナの孵化に成功した。また、このヒナは雌であったが、性成熟に達するまで飼育し、正常雄と交配させたところ、健康なヒナが孵化した。よって、顕微授精によって作出したウズラは正常な繁殖能力を有していることがわかった。
さらにPLCZ, CSおよびAHの受精における役割を検討したところ、PLCZによる一過性のカルシウム上昇反応はIP3受容体を介した反応であること、またCSおよびAHによるスパイラルカルシウムオシレーションはリアノジン受容体を介して誘起されることが示唆された。また、前者は減数分裂の再開に必要であり、後者は、初期発生時の細胞周期の進行に関与している可能性が示唆された。詳細は未だ不明であるため、今後の研究で受精におけるPLCZ, CSおよびAHの具体的な役割について研究していきたい。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 4件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] A unique mechanism of successful fertilization in a domestic bird.2015

    • 著者名/発表者名
      Sasanami, T., Izumi, S., Sakurai, N., Hirata, T., Mizushima, S., Matsuzaki, M., Hiyama, G., Yorinaga, E., Yoshimura, T., Ukena, K. and Tsutsui, K.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 5 ページ: 7700

    • DOI

      10.1038/srep07700

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cellular analysis of cleavage-stage chick embryos reveals hidden conservation in vertebrate early development2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Nagai, Maiko Sezaki, Kisa Kakiguchi, Yukiko Nakaya, Hyung Chul Lee, Raj Ladher, Tomohiro Sasanami, Jae-Yong Han, Shigenobu Yonemura, and Guojun Sheng
    • 雑誌名

      Development

      巻: 142 ページ: 1279-1286

    • DOI

      10.1242/dev.118604

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The birth of quail chicks after intracytoplasmic sperm injection.2014

    • 著者名/発表者名
      Mizushima, S., Hiyama, G, Shiba, K., Inaba, K., Dohra, H., Ono, T., Shimada, K. and Sasanami, T.
    • 雑誌名

      Development

      巻: 141 ページ: 3799-3806

    • DOI

      10.1242/dev.111765

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 雌ウズラの配偶者選択を制御する雄側の要因2015

    • 著者名/発表者名
      笹浪知宏、青谷龍郎、檜山源、水島秀成、松崎芽衣、小野貴史、都築政起
    • 学会等名
      日本家禽学会2015年度春季大会
    • 発表場所
      宇都宮大学(宇都宮市)
    • 年月日
      2015-03-30
  • [学会発表] ウズラ精子貯蔵管から放出される乳酸による精子運動抑制機構2015

    • 著者名/発表者名
      松崎芽衣、柴小菊、稲葉一男、鈴木智大、道羅英夫、檜山源、水島秀成、笹浪知宏
    • 学会等名
      日本家禽学会2015年度春季大会
    • 発表場所
      宇都宮大学(宇都宮市)
    • 年月日
      2015-03-30
  • [学会発表] ウズラの受精過程のライブイメージング2015

    • 著者名/発表者名
      市川佳伸、笹浪知宏
    • 学会等名
      日本家禽学会2015年度春季大会
    • 発表場所
      宇都宮大学(宇都宮市)
    • 年月日
      2015-03-30
  • [学会発表] ウズラ胚盤抽出物による精子頭部の膨化反応2015

    • 著者名/発表者名
      笹浪知宏、久枝雅広、水島秀成
    • 学会等名
      日本畜産学会第119回大会
    • 発表場所
      宇都宮大学(宇都宮市)
    • 年月日
      2015-03-28
  • [学会発表] 鳥類の生殖戦略と受精:その生理的意義と分子機構2014

    • 著者名/発表者名
      笹浪知宏
    • 学会等名
      第10回広島大学JAB特別セミナー
    • 発表場所
      広島大学(東広島市)
    • 年月日
      2014-12-18
    • 招待講演
  • [学会発表] ウズラの精子貯蔵管における精子貯蔵と活性化のメカニズム2014

    • 著者名/発表者名
      笹浪知宏、松崎芽衣、水島秀成
    • 学会等名
      第46回精子研究会
    • 発表場所
      東京医科大学病院(新宿区)
    • 年月日
      2014-12-13
    • 招待講演
  • [学会発表] Unique mechanisms of successful fertilization in birds2014

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Sasanami, Mei Matsuzaki, Shusei Mizushima
    • 学会等名
      CDB seminar, 2014
    • 発表場所
      RIKEN CDB, Kobe, Japan
    • 年月日
      2014-12-02
    • 招待講演
  • [学会発表] 鳥類の輸卵管における受精戦略2014

    • 著者名/発表者名
      笹浪知宏
    • 学会等名
      日本動物行動学会ラウンドテーブル
    • 発表場所
      長崎大学(長崎市)
    • 年月日
      2014-11-01
    • 招待講演
  • [学会発表] Effects of cloacal gland secretion on the fertilization in Japanese quail (Coturnix japonica)2014

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Sasanami, Mei Matsuzaki, Shusei Mizushima
    • 学会等名
      10th Asia Pacific Poultry Conference
    • 発表場所
      ICC Jeju, Jeju, Korea
    • 年月日
      2014-10-19 – 2014-10-23
  • [学会発表] Full-term development of quail egg by intracytoplasmic sperm injection (ICSI) and use of ICSI for avian transgenesis2014

    • 著者名/発表者名
      Shusei Mizushima, Gen Hiyama, Kogiku Shiba, Kazuo Inaba, Hideo Dohra, Tamao Ono, Kiyoshi Shimada, Tomohiro Sasanami
    • 学会等名
      10th Asia Pacific Poultry Conference
    • 発表場所
      ICC Jeju, Jeju, Korea
    • 年月日
      2014-10-19 – 2014-10-23
  • [学会発表] ウズラの受精におけるγ-チューブリンの動態に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      久枝雅広、笹浪知宏、水島秀成
    • 学会等名
      日本家禽学会2014年度秋季大会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島市)
    • 年月日
      2014-09-28
  • [学会発表] ウズラの配偶者選択に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      笹浪知宏、檜山源、水島秀成、松崎芽衣
    • 学会等名
      日本家禽学会2014年度秋季大会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島市)
    • 年月日
      2014-09-28
  • [学会発表] ウズラの受精時に卵を活性化する新規精子ファクターの探索2014

    • 著者名/発表者名
      水島秀成、檜山源、柴小菊、稲葉一男、道羅英夫、小野珠乙、島田清司、笹浪知宏
    • 学会等名
      日本家禽学会2014年度秋季大会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島市)
    • 年月日
      2014-09-28
  • [学会発表] ウズラ精子貯蔵管への精子の侵入に及ぼす精漿成分の効果2014

    • 著者名/発表者名
      笹浪知宏、松崎芽衣、水島秀成、筒井和義
    • 学会等名
      日本動物学会第85回仙台大会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
  • [学会発表] 乳酸はウズラ精子貯蔵管における精子の運動停止に関与する2014

    • 著者名/発表者名
      松崎芽衣、水島秀成、柴小菊、稲葉一男、笹浪知宏
    • 学会等名
      日本動物学会第85回仙台大会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
  • [産業財産権] 鳥類の体外受精方法及びクローン細胞又はクローン個体の作製方法、並び にキット2014

    • 発明者名
      笹浪知宏、水島秀成
    • 権利者名
      国立大学法人静岡大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2014-191576
    • 出願年月日
      2014-09-19

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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