卵賦活時における細胞内カルシウム機能の解明

阐明取卵过程中细胞内钙的功能

基本信息

批准号：
11740459
负责人：
吉田学
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

ユウレイボヤ卵は受精直後に一過的な細胞内カルシウムの増大が起き、それを引き金に細胞質の分層を伴うダイナミックな卵の変形が起こり、これがその後の発生の極性を決定づけている。この現象にはアクチン細胞骨格系の関与が解っているが、細胞内カルシウムの増大からの作用機作がまだ不明であった。そこで本研究では、細胞骨格アクチンの重合・脱重合を制御し、卵割に関与していることが知られている低分子量Gタンパク質rhoに着目し、その卵形変化への関与と細胞内カルシウム増大との因果関係について検討した。その結果、ユウレイボヤ卵にもC3酵素によりADPリボシル化される23kDaのタンパク質が存在することがわかり、これがユウレイボヤrhoタンパク質であると考えられる。また、rho特異的阻害剤であるC3酵素により受精直後の卵形変化が阻害された。このC3酵素を処理した卵は卵表層のアクチン繊維が強く集積し、バンドル状になっている様子が観察された。さらにこのC3酵素による卵形変化の阻害は、細胞内カルシウムの変動には影響を与えないこと、イノシトール3リン酸やカルシウムイオノフォアで人為的に一過的な卵内カルシウム濃度の上昇を引き起こすことで誘導される卵形変化もまたC3酵素によって阻害されることが明らかとなった。また、Gタンパク質の活性化剤であるGTP-γ-Sによっても卵形変化は誘導され、一方Gタンパク質の阻害剤であるGTP-β-Sで卵形変化は阻害された。更にGTP-γ-Sによっても卵表層のアクチン繊維の集積が見られた。以上の結果より、卵形変化は受精による刺激によるイノシトール3リン酸誘導型の細胞内カルシウム濃度上昇がrhoを活性化し、アクチン繊維の挙動を制御していると考えられる。

受精后，Eureiboya卵立即经历细胞内钙的短暂增加，从而触发动态鸡蛋变形，而细胞质层分裂决定了随后发育的极性。尽管在这种现象中已知肌动蛋白细胞骨架系统的参与，但细胞内钙的增加的作用机理仍然未知。因此，在这项研究中，我们专注于低分子量G蛋白Rho，该蛋白与裂解有关，该蛋白与细胞骨骼肌动蛋白的聚合和解聚，并检查了其在卵巢变化与细胞内钙的增加之间的因果关系。结果，发现还有一个23 kDa蛋白，该蛋白是由eureiboya卵中的C3酶ADP核糖基化的，并且认为这是Eureiboya Rho蛋白。此外，施肥后立即抑制了施肥后的官方变化，这是一种Rho特异性抑制剂C3酶。据观察，用这种C3酶处理的卵在卵表面上有大量肌动蛋白纤维积聚，并被捆绑在一起。此外，据表明，C3酶对卵球发生变化不会影响细胞内钙的波动，并且C3酶也可以抑制肌醇3-磷酸盐和钙离子载体的人工造成瞬态增加而引起的瞬时增加的卵形变化。此外，GTP-γ-S是G蛋白的激活剂GTP-γ-S诱导的卵形变化，而GTP-β-S（GTP-β-S）抑制了GTP-β-S，GTP-β-S是G蛋白的抑制剂。此外，GTP-γ-S还显示出肌动蛋白在卵表面层中的积累。从以上结果来看，据信卵形变化是由肌醇3磷酸盐引起的细胞内钙浓度增加引起的，这是由于受精刺激而引起的，并激活RHO并控制肌动蛋白纤维的行为。