抗体の卵管内微小注入法による精子先体蛋白の機能解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13670020
• Research Institution: Miyazaki Medical College
• Principal Investigator: 吉永 一也 宮崎医科大学, 医学部, 助教授 (50136719)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 年森 清隆 宮崎医科大学, 医学部, 教授 (20094097) ; 谷井 一郎 宮崎医科大学, 医学部, 助手 (40207171)
• Keywords: 受精 / 微小注入 / 精子 / 先体内部タンパク質 / モノクローナル抗体 / 卵子 / 精子卵子相互作用 / 体外受精

Research Abstract

精子先体(アクロソーム)内部に存在する4つの特異蛋白(MN7(アクリン1)、MC41(アクリン2)、MC101(アクリン3)、MN9(エクアトリン))の受精における役割を明らかにするための研究を行い、以下の成果を得た。
1.特異抗体による機能阻害実験
昨年度はMN9抗体が生体内で受精阻害作用を示すことを明らかにした。本年度は他の3つの抗体(MN7抗体,MC41抗体,MC101抗体)の作用について、昨年同様に抗体のマウス卵管内微小注入法を用いて解析した。その結果、各抗体は注入後少なくとも20時間、卵管膨大部に残存することが判明した。しかし現在までのところ、受精に対する顕著な作用は認めていない。一方、ハムスターの体外受精(IVF)実験系を用いて抗体投与実験を行った結果、MC41抗体が精子と卵子透明帯との結合を阻害した。
2.受精における特異分子の挙動解析
昨年度はMC41がマウス精子と卵子透明帯との二次結合に関与することを生化学的に明らかにした。この分子の機能をさらに明らかにするために、本年度はハムスターのIVF実験系を用いて受精過程におけるMC41の局在を電顕レベルで調べた。その結果、先体反応前のハムスター精子では、MC41が先体マトリックスを構成する2つの明瞭なドメイン(M1とM2)のうち、M1ドメインに局在することが判明した。一方、先体反応後の精子は、先体周囲の細胞膜と外先体膜の融合により形成される先体小胞の膜遺残体(acrosomal ghostまたは先体・小胞複合体)を介して卵子透明帯と結合するが、MC41の局在はacrosomal ghostおよびその隣接した透明帯表面上に認めた。以上の所見は、MC41が精子頭部の透明帯への結合に関与することを示唆する。

Research Products

• [Publications] Yoshinaga K., et al.: "Effects of monoclonal antibodies against sperm acrosomal proteins on mouse fertilization in vivo by intra-oviductal injection"Acta Anatomica Nipponica. 77(Suppl.). 43 (2002)
• [Publications] Saxena D.K., et al.: "Are germ cell factors essential in the testicular enlargement after neonatal hypothyroidism recovery? A study using W/W^V mutant mice model"International Journal of Andrology. 25. 11-18 (2002)
• [Publications] Tanii I., Yoshinaga K.: "Change in expression of a 9OkDa-glycoprotein GP9O-MC301 during prenatal and postnatal testicular development : a differentiation marker for rat germ cells"Histochemistry and Cell Biology. 118. 409-414 (2002)
• [Publications] Yoshinaga K., et al.: "Immunolocalization of acrosomal matrix protein MC41 in hamster sperm during fertilization"Asian Journal of Andrology. 43(Suppl.). 109 (2002)
• [Publications] Oh-oka T., et al.: "The change of the activity of sperm nitric oxide synthase in the oviductal reservoir during ovulation"Reproductive Medicine and Biology. 2. 75-81 (2003)
• [Publications] Yoshinaga K., Toshimori K.: "Organization and modifications of sperm acrosomal molecules during spermatogenesis and epididymal maturation"Microscopy Research and Technique. (In press). (2003)