タンパク質リン酸化による精子運動の分子制御機構の研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 00F00179
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 稲葉 一男 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): PADMA K. P. 東北大学, 大学院・理学研究科, 外国人特別研究員
• Keywords: ホヤ / ダイニン / 精子 / 軸糸 / プロテインキナーゼ / 鞭毛 / タンパク質リン酸化 / プロテインホスファターゼ

Research Abstract

本研究では,精子運動の分子調節機構を解明するために、原索動物カタユウレイボヤを用いて、特に(1)運動調節に必須な内腕中間鎖の同定とその機能解明、及び(2)新規カルシウム結合蛋白質の同定と軸糸内局在/機能の解析を行った。
まず、内腕中間鎖については、クラミドモナス中間鎖IC140と相同性を示すものをホヤ精巣ESTデータベースから検索し、RACEによる全長cDNA配列の決定、発現蛋白質に対する抗体の作製、局在の決定、運動活性化前後における変化について調べた。その結果、ホヤ精子軸糸の中間鎖は、クラミドモナスよりもサイズの小さい116kDaであり、同様に内腕に局在することが明らかになった。また、二次元電気泳動による解析の結果、精子活性化物質SAAFの添加により精子が活性化される際に116kDa中間鎖が脱リン酸化されることが明らかになった。
一方、抗軸糸血清を用いた精巣cDNAライブラリーのイムノスクリーニングにより、カルシニューリンBサブユニットと相同性を持つ新規の25kDaカルシウム結合蛋白質のクローンを複数単離することができた。抗体を用いた実験の結果、この蛋白質は軸糸から0.6M KCl抽出で可溶化されることがわかった。さらに、免疫電顕により、軸糸の外腕付近に局在することがわかった。0.6M KCl抽出画分をゲル濾過により分離すると25kDaカルシウム結合蛋白質は複合体として単離されてきた。二価性架橋試薬EDCを用いた架橋実験により、25kDaカルシウム結合蛋白質が、45kDaの蛋白質と複合体を作っていることが明らかになった。

Research Products

• [Publications] Inaba, K.: "EST analysis of gene expression in testis of the..."Mol. Reprod. Develop.. 62. 431-445 (2002)
• [Publications] Padma, P.: "Identification of a novel leucine-rich repeat protein.."Mol. Biol. Cell. 14(in press). (2003)