How hydrogen peroxide regulate fertilization?: The elucidation of the target protein of hydrogen peroxide during fertilization.

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卵と受精するために必須なプロセスである受精能獲得中に、哺乳類精子は自発的に活性酸素種を産生する。マウスを用いた我々の先行研究より、受精に過酸化水素が必要であることが強く示唆された。しかし、過酸化水素がどの様な分子メカニズムで受精を制御するのかは不明である。そこで本研究計画では、過酸化水素がどの様に受精を制御するのかを明らかにするために、受精能獲得時に過酸化水素により修飾される分子を網羅的に解析し、受精能獲得・受精を制御する過酸化水素の標的分子を同定することを目的とし研究を行っている。具体的には１．過酸化水素が受精能獲得のどのプロセスに必要なのかを明らかにする。２．過酸化水素により修飾を受けるタンパク質を、チオール基に結合する蛍光色素であるMonobromobimane (mBBr)を用いて網羅的に解析する。３．過酸化水により修飾を受けるタンパク質の機能解析を行う。の3点について検討を行っている。今年度は過酸化水素が精子と卵の膜融合に必要かどうかを調べるため、透明帯を除去した卵を用いた体外受精を試みたが、実験系の確立には至らなかった。ところで、予備研究によりマウス精子が活性酸素種を産生する酵素が明らかになった。さらに、その酵素を強力に阻害する阻害剤も発見した。そこで次年度の研究では、この阻害剤が受精能獲得に与える影響を明らかにし、また精子/卵タンパク質のチオール基の修飾へ与える影響を明らかにしていくことを検討している。さらにカタラーゼを作用させた際の精子/卵タンパク質のチオール基の修飾との共通点や相違点を明らかにすることで、真に受精に必要な、過酸化水素による受精能獲得制御機構を明らかにしていく。