精子機能を調節する時空間的な細胞内カルシウムシグナルの可視化

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26840061
• 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): 2014-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 鞭毛運動 / 精子 / カルシウム

研究実績の概要

本研究では精子の受精におけるシグナル受容・応答の全容を明らかにすることを最終目標とし、本申請課題の研究期間においては、主に「受精における時空間的な精子機能調節におけるカルシウムシグナルの役割」に焦点を当てて研究を進めた。カタユウレイボヤ精子を主な材料として、ケージド化合物による局所的なカルシウム導入と蛍光イメージングを組み合わせることで精子機能調節におけるカルシウムシグナルの作用機序の解明を目指した。平成27年度はカルシウムイメージングと運動解析を行うことにより可溶型アデニル酸シクラーゼの役割について解析を行った。またケージド化合物を用いて精子機能を時空間的に制御し、細胞内カルシウムシグナルと鞭毛波形を同時に捉えることができるシステムを構築した。ケージドATPを用いた実験により、除膜したカタユウレイボヤ精子のカルシウム濃度依存的な鞭毛非対称波形成を高速度カメラで捉えることに成功した。これらの成果については第8回国際被嚢会議（The 8th International Tunicate Meeting）、生体運動研究合同班会議において報告した。

研究成果

• [雑誌論文] Flagellar waveforms of gametes in the brown alga Ectocarpus siliculosus. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita N, Shiba K, Inaba K, Fu G, Nagasato C, Motomura T.
  • 雑誌名: Eur J Phycol 巻: 51(2) ページ: 139-148
  • DOI: 10.1080/09670262.2015.1109144
  • 査読あり
• [雑誌論文] Branchial cilia and sperm flagella recruit distinct axonemal components. (2015)
  • 著者名/発表者名: Konno A, Shiba K, Cai C, Inaba K.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 10(5) ページ: e0126005
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0126005
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sperm calcineurin inhibition prevents mouse fertility with implications for male contraceptive. (2015)
  • 著者名/発表者名: Miyata H, Satouh Y, Mashiko D, Muto M, Nozawa K, Shiba K, Fujihara Y, Isotani A, Inaba K, Ikawa M.
  • 雑誌名: Science 巻: 350(6259) ページ: 442-5
  • DOI: 10.1126/science.aad0836
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lactic acid is a sperm motility inactivation factor in the sperm storage tubules. (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsuzaki M, Mizushima S, Hiyama G, Hirohashi N, Shiba K, Inaba K, Suzuki T, Dohra H, Ohnishi T, Sato Y, Kohsaka T, Ichikawa Y, Atsumi Y, Yoshimura T, Sasanami T.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 5 ページ: 17643
  • DOI: 10.1038/srep17643
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Sperm calcineurin is necessary for midpiece flexibility and male fertility (2016)
  • 著者名/発表者名: Haruhiko Miyata, Yuhkoh Satouh, Daisuke Mashiko, Masanaga Muto, Kaori Nozawa, Kogiku Shiba, Yoshitaka Fujihara, Ayako Isotani, Kazuo Inaba, Masahito Ikawa
  • 学会等名: Biophysical Society 60th Annual Meeting
  • 発表場所: Los Angeles Convention Center, Los Angeles, CA, USA.
  • 年月日: 2016-02-27 – 2016-03-02
  • 国際学会
• [学会発表] Sperm-specific calcineurin is necessary for midpiece flexibility and male fertility (2016)
  • 著者名/発表者名: Haruhiko Miyata, Yuhkoh Satouh, Daisuke Mashiko, Masanaga Muto, Kaori Nozawa, Kogiku Shiba, Yoshitaka Fujihara, Ayako Isotani, Kazuo Inaba, Masahito Ikawa
  • 学会等名: 国際シンポジウム "生殖細胞のエピゲノムダイナミクスとその制御"
  • 発表場所: 京都大学百周年時計台記念館, 京都府、京都市
  • 年月日: 2016-02-17 – 2016-02-19
  • 国際学会
• [学会発表] 鞭毛非対称波の伝播におけるカラクシンの役割 (2016)
  • 著者名/発表者名: 柴小菊, 馬場昭次, 藤原英史, 稲葉一男
  • 学会等名: 生体運動研究合同班会議
  • 発表場所: キャンパスプラザ京都, 京都府、京都市
  • 年月日: 2016-01-08 – 2016-01-10
• [学会発表] 炭酸脱水酵素/CO2 を介したカレイ類系統特異的な精子運動阻害 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐野 マリコ，柴 小菊，稲葉 一男
  • 学会等名: 日本動物学会第86回大会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター朱鷺メッセ, 新潟県、新潟市
  • 年月日: 2015-09-17 – 2015-09-19
• [学会発表] RNAseq データを用いたプロテオミクスによる海産無脊椎動物繊毛の多様性機構に関する研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 稲葉 一男，柴 小菊，柴田 大輔，Wenjie Zuo，城倉 圭，牧野 由美子，山口 勝司，重信 秀治
  • 学会等名: 日本動物学会第86回大会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター朱鷺メッセ, 新潟県、新潟市
  • 年月日: 2015-09-17 – 2015-09-19
• [学会発表] 紅茶高分子ポリフェノールMAF によるムラサキウニ精子の運動活性化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 菊池 絢子，柴 小菊，中野 賢太郎，小澤 哲夫，稲葉 一男，沼田 治
  • 学会等名: 日本動物学会第86回大会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター朱鷺メッセ, 新潟県、新潟市
  • 年月日: 2015-09-17 – 2015-09-19
• [学会発表] 低酸素状態は乳酸産生および精子の運動停止に関与する (2015)
  • 著者名/発表者名: 松崎 芽衣，柴 小菊，稲葉 一男，道羅 英夫，笹浪 知宏
  • 学会等名: 日本動物学会第86回大会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター朱鷺メッセ, 新潟県、新潟市
  • 年月日: 2015-09-17 – 2015-09-19
• [学会発表] カタユウレイボヤ精子鞭毛における内腕ダイニンのキャラクタリゼーション (2015)
  • 著者名/発表者名: Osamu Kutomi, Katsutoshi Mizuno, Keiko Hirose, Lixy Yamada, Hitoshi Sawada, Kogiku Shiba, Kazuo Inaba
  • 学会等名: 第53回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス, 石川県、金沢市
  • 年月日: 2015-09-13 – 2015-09-15
• [学会発表] Inhibition of sperm-specific calcineurin for male contraception (2015)
  • 著者名/発表者名: Haruhiko Miyata, Yuhkoh Satouh, Daisuke Mashiko, Masanaga Muto, Kaori Nozawa, Kogiku Shiba, Yoshitaka Fujihara, Ayako Isotani, Kazuo Inaba, Masahito Ikawa
  • 学会等名: Gordon Research Conference: Fertilization and the Activation of Development
  • 発表場所: Holderness, NH, USA.
  • 年月日: 2015-07-19 – 2015-07-24
  • 国際学会
• [学会発表] The role of soluble adenylyl cyclase in the regulation of flagellar motility in Ciona sperm (2015)
  • 著者名/発表者名: Kogiku Shiba, Kazuo Inaba
  • 学会等名: The 8th International Tunicate Meeting
  • 発表場所: Aomori City Cultural Hall, Aomori, Japan.
  • 年月日: 2015-07-13 – 2015-07-17
  • 国際学会
• [学会発表] Two novel subunits of axonemal dyneins from Ciona intestinalis, as potentially key regulators for ciliary motility (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Inaba, Osamu Kutomi, Katsutoshi Mizuno, Kogiku Shiba, Keiko Hirose
  • 学会等名: The 8th International Tunicate Meeting
  • 発表場所: Aomori City Cultural Hall, Aomori, Japan.
  • 年月日: 2015-07-13 – 2015-07-17
  • 国際学会
• [図書] Flagellar Mechanics and Sperm Guidance (Cosson J, Ed) (2015)
  • 著者名/発表者名: Inaba K, Kutomi O, Shiba K, Cosson J.
  • 総ページ数: 432
  • 出版者: Bentham Science Publishers
• [備考] 筑波大学下田臨海実験センター発表論文
  • URL: http://www.shimoda.tsukuba.ac.jp/ronbun.html
• [備考] マリンバイオ共同推進機構（JAMBIO）研究業績
  • URL: http://www.shimoda.tsukuba.ac.jp/~jambio/kenkyu.html
• [備考] 筑波大学下田臨海実験センター稲葉研究室発表論文
  • URL: http://www.shimoda.tsukuba.ac.jp/~inaba/publish.html