2002 Fiscal Year Annual Research Report
ヒトデ先体反応誘起に関わる生理活性物質群の作用機序
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13024268
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
松本 緑 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (00211574)
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| Keywords | 先体反応 / cGMP / グアニル酸シクラーゼ / 精子活性 / フォスフォジエステラーゼ / プロテインホスファター |
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| Research Abstract |
卵と精子が接近すると、精子は運動性が上昇し、卵外被に反応して先体反応を行う。ヒトデの先体反応を誘起する卵側のシグナル物質は卵ゼリー中の3成分(ARIS、Co-ARIS、asterosap)である。正常海水中ではARISとCo-ARIS、またはARISとasterosapが必要である。あらかじめARISまたはasterosapのみを処理した精子に卵ゼリーを処理しても、先体反応の誘起できないので、これを我々は先体反応"前処理効果"と呼び、受容体の不活化によると考えている。
asterosapによる精子細胞内cGMP量変化を測定したところ、添加後150msecをピークに、通常時の約37倍にも上昇した。また、精子細胞中のcGMPの濃度をcaged cGMPにより強制的に上昇させると、1秒以内に細胞内のCa^<2+>濃度が上昇したことから、asterosapによるcGMPの上昇はCa^<2+>濃度をも誘導することが示された。さらに、先体反応と同様にasterosapによるcGMPの上昇にも"前処理効果"が起こることがわかった。
asterosap処理後、asterosap受容体の分子量の変化が確認され、これが、先体反応や細胞内cGMP上昇の"前処理効果"と同様なasterosap濃度域で起こること、また、プロテインホスファターゼ阻害剤のオカダ酸により分子量変化を抑えることから、asterosap受容体は脱リン酸化により不活化されると考えられる。
フォスフォジエステラーゼ(PDE)阻害剤による先体反応"前処理効果"への影響を調べたところ、PDE全般に阻害能を持つIBMXとcGMP特異的PDEに阻害能をもつzaprinastで先体反応"前処理効果"が解除されたことから、精子細胞中のcGMPを高濃度に維持することがARIS及びasterosapによる先体反応能維持に重要な役割を示すと考えられる。
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Research Products
(5 results)
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[Publications] Sumitaka Hase, Kazuya Kobayashi, Koyanagi, Motonori Hoshi, Midori Matsumoto: "Transcriptional pattern of a novel gene, expressing specifically after the point-of-no-return during sexualization, in planaria"Dev.Gene Evo. 212. 585-592 (2003)
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[Publications] Motonori Hoshi, Kazuya Kobayashi, Sachiko Arioka, Sumitaka Hase, Midori Matsumoto: "Switching from asexual to sexual reproduction in the planarian Dugesia ryukyuensis"Integrative and comparative Biology. 43(2). (2003)
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[Publications] Mayu Kawamura, Midori Matsumoto, Motonori Hoshi: "Characterization of the sperm receptor for acrosome reaction-inducing substance of the starfish, Asterias amurensis"Zoological Science. 19. 435-442 (2002)
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[Publications] Midori Matsumoto, Junko Hirata, Noritaka Hirohashi, Motonori Hoshi: "Sperm-egg binding mediated by sperm α-L-fucosidase in the ascidian, Halocynthia roretzi"Zoological Science. 19. 43-48 (2002)
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[Publications] Midori Matsumoto, Osamu Kawase, Johannes Solzin, Ingo Weyand, Benjamin Kaupp, Motonori Hoshi: "Proceedings of 9th International Symposium on Spermatology Asterosap-induced calcium entry mechanism is much more sensitive to cGMP than to cAMP"Eds.G.Van Der Horst. (2002)
