魚類の正常受精は形態学的機構でのみ保証されているか?

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メダカを含む硬骨魚類では、卵膜に一カ所だけ存在する卵門により、受精時に多数の精子が卵内に進入することを物理的に防いでいる。我々はこれまで、メダカ精子にプロテアーゼの前駆体であるトリプシノーゲンが存在することと、抗トリプシノーゲン抗体存在下では人工媒精におけるメダカ卵の受精率が低下することを明らかにした。これらのことは、多くの生物で採用されているプロテアーゼを介した化学的な正常受精保証機構が硬骨魚類でも存在することを予想させた。本研究ではこの可能性を検証した。我々はまず、抗トリプシノーゲン抗体の受精阻害能がFab断片化により消失することを明らかにし、本抗体による受精阻害が非特異的である可能性を示した。メダカトリプシノーゲンは、N末端の20アミノ酸残基がエンテロキナーゼにより切断され、活性化されると予想された。そこで、メダカ精子トリプシノーゲンの活性化状態を知るため、N末20アミノ酸に対するペプチド抗体を作製した。しかし、この抗体は抗原に用いたペプチドを認識することができたが、メダカ精巣抽出液中のトリプシノーゲンを特異的に認識することができなかった。トリプシノーゲンの活性化因子であるエンテロキナーゼのメダカ未受精卵における局在を抗メダカエンテロキナーゼ抗体を用いて調べた。もし受精時にトリプシノーゲンが活性化し、化学的な受精保証機構に関わっているのであれば、卵と精子が結合する部位である卵門付近にエンテロキナーゼが局在すると期待された。しかし、本研究ではそれを確認することができなかった。本研究ではメダカ精子に存在するトリプシノーゲンが受精に関わることを積極的に支持する結果は得られなかった。しかし、メダカの受精にプロテアーゼを介した化学的な正常受精保証機構が存在する可能性は完全に否定されたわけではなく、今後、さらに精度の高い実験が必要と考えられる。