精子先体反応の分子メカニズムと種特異性・普遍性の研究

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04J03898
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 上田 泰史 神戸大学, 遺伝子実験センター, 特別研究員(PD)
• Keywords: 受精 / 先体反応 / アフリカツメガエル

Research Abstract

本課題の目的は、無尾両生類アフリカツメガエル(以下、ゼノパス)をモデル動物として、精子の構造と機能に関する研究を行うことにより、受精の分子メカニズムを解明することである。特に、精子が受精能を獲得するために必須のプロセスである「精子先体反応」を誘導する物質(ARISX : Acrosome Reaction-Inducing Substance in Xenopus)に焦点を充て研究を行っている
ARISXの精製の一環としてARISXの持つ糖鎖を調べた。輸卵管直部抽出液(PRE)をWGAで処理後遠心して得られた沈殿にARISXが検出され、GlcNAcを持つことがわかった。WGAにより先体反応が阻害されなかったのでGlcNAcが先体反応を起こすのではないと思われる。受精時のARISXに変化があるか調べるために未受精卵卵膜と受精卵卵膜を回収し、抗ARISX抗体でウェスタンブロットしたところ、受精後分子量が300kDaから210kDaに変化していた。しかし先体反応誘起活性は受精卵卵膜上でも見られた。また、未受精卵を振蕩して得られたゼリーウォーターからも210kDaのARISXが検出された。ARISX受容体分子を同定するためにすでに作製した精子細胞膜分画を抗原とした抗体ライブラリーのスクリーニングを行った。精子をARISX受容体を認識する抗体で処理すると先体反応が誘起される可能性が考えられたので、抗体を含む培養上清処理による先体反応をその指標とした。その結果、PREとほぼ同等の先体反応誘起活性をもつ抗体が得られた。この抗体は精子細胞膜分画中の約120kDaの分子を認識したが、過ヨウ素酸処理によって抗原性が消失したので、糖鎖が抗原決定基であると思われる。この糖鎖をもつ約120kDaの分子がARISXの受容体である可能性が高い。