Deciphering the cellular and molecular mechanisms underlying mammalian sperm-egg fusion

破译哺乳动物精卵融合的细胞和分子机制

基本信息

  • 批准号:
    22K15103
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.91万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2022-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

In the fiscal year of 2022, I published three research articles and one review article as the first author.In Tang, Lu et al. 2022 PNAS, we resolved the crystal structure of human TMEM95 by X-ray crystallography and generated monoclonal antibodies against human TMEM95 and IZUMO1. To investigate the molecular function of TMEM95, we exploited the nature that human sperm can fertilize zona-free golden hamster eggs. Using Fab fragments of the antibodies, we found that IZUMO1 Fabs ablate sperm-egg binding, in corroboration with our recent finding in mice and rats (Matsumura et al. 2022 Front Cell Dev Biol). In contrast, TMEM95 Fabs do not affect sperm-egg binding, but reduce sperm-egg fusion, suggesting that TMEM95 plays a role distinct to IZUMO1. Further, we engineered TMEM95-Fc fusion protein and discovered that the recombinant protein binds the hamster egg plasma membrane, indicating that TMEM95 has an egg receptor.In Lu et al. 2023 PNAS, we discovered that 1700029I15Rik, a type II transmembrane protein localized to the ER, regulates the biosynthesis of acrosomal membrane glycoproteins required for sperm-egg interaction. This pathway is independent from Calmegin-mediated biosynthesis of sperm plasma membrane proteins, suggesting that acrosomal and plasma membrane proteins are processed in a spatiotemporal manner.Additionally, in Lu et al. (2023) Andrology, we reported that ADAD2, in association with other RNA-binding proteins (e.g., MIWI, RNF17), regulates piRNA biogenesis in testis. Moreover, ADAD2 forms novel granules with and stabilizes RNF17 in pachytene spermatocytes.
在2022财年,我以第一作者的身份发表了三篇研究文章和一篇评论文章。2022年PNA,我们用X射线结晶学方法解析了人TMEM95的晶体结构,并制备了抗人TMEM95和IZUMO1的单抗。为了研究TMEM95的分子功能,我们利用了人类精子可以使无透明带金黄地鼠卵受精的自然条件。使用抗体的Fab片段,我们发现IZUMO1 Fabs可以消除精子-卵子的结合,这与我们最近在小鼠和大鼠身上的发现是一致的(MatSumura等人。2022年前细胞开发人员Biol)。相反,TMEM95 Fabs不影响精子-卵子结合,但减少精子-卵子融合,表明TMEM95具有与IZUMO1不同的作用。此外,我们还构建了TMEM95-Fc融合蛋白,发现该融合蛋白与仓鼠卵细胞质膜结合,表明TMEM95具有卵子受体。2023年PNAS,我们发现1700029I15Rik是一种定位于内质网的II型跨膜蛋白,调节精子与卵子相互作用所需的顶体膜糖蛋白的生物合成。这一途径独立于Calmegin介导的精子质膜蛋白的生物合成,表明顶体和质膜蛋白是以时空方式处理的。(2023)男科学,我们报道了ADAD2与其他RNA结合蛋白(例如MIWI,RNF17)一起调节睾丸中piRNA的生物发生。此外,ADAD2在粗线期精母细胞中与RNF17形成新的颗粒并稳定RNF17。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
ADAD2 functions in spermiogenesis and piRNA biogenesis in mice
  • DOI:
    10.1111/andr.13400
  • 发表时间:
    2023-02-14
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.5
  • 作者:
    Lu,Yonggang;Nagamori,Ippei;Ikawa,Masahito
  • 通讯作者:
    Ikawa,Masahito
Eukaryotic fertilization and gamete fusion at a glance
  • DOI:
    10.1242/jcs.260296
  • 发表时间:
    2022-11-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Lu,Yonggang;Ikawa,Masahito
  • 通讯作者:
    Ikawa,Masahito
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Lu Yonggang其他文献

精子-卵の融合に必須な精子タンパク質の同定
鉴定精卵融合所必需的精子蛋白
  • DOI:
  • 发表时间:
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  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Sun Jiang;Lu Yonggang;Nozawa Kaori;Xu Zoulan;Morohoshi Akane;Castaneda Julio M;Noda Taichi;Miyata Haruhiko;Abbasi Ferheen;Shawki Hossam H;Takahashi Satoru;Devlin Darius J;Yu Zhifeng;Matzuk Ryan M;Garcia Thomas X;Matzuk Martin M;Ikawa Masahito;野田 大地;野田 大地;野田 大地;野田 大地
  • 通讯作者:
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Sun Jiang;Lu Yonggang;Nozawa Kaori;Xu Zoulan;Morohoshi Akane;Castaneda Julio M;Noda Taichi;Miyata Haruhiko;Abbasi Ferheen;Shawki Hossam H;Takahashi Satoru;Devlin Darius J;Yu Zhifeng;Matzuk Ryan M;Garcia Thomas X;Matzuk Martin M;Ikawa Masahito;野田 大地;野田 大地;野田 大地
  • 通讯作者:
    野田 大地
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  • DOI:
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  • 发表时间:
    2020-12
  • 期刊:
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    0
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    2021-12
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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