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哺乳動物卵受精における精子・卵結合の経膜的情報伝達機序

哺乳动物卵子受精精卵结合的跨膜信息传递机制

基本信息

批准号：
02222213
负责人：
宮崎俊一
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Tokyo Women's Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1990
资助国家：
日本
起止时间：
1990 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

ハムスタ-卵受精時の精子・卵結合の経膜的情報伝達機序に関して,これまでの我々の研究は,GTP結合蛋白の活性化→イノシト-ルリン脂質の分解→イノシト-ル1,4,5三リン酸(IP_3)の産生→IP_3による細胞内カルシウムイオン(Ca)のストアからの遊離→細胞内Ca濃度の上昇,という系を結論づけた。本研究では,細胞内Ca遊離機構の解析と,この機構の卵成熟過程に於ける発達の追跡を行なった。IP_3又はCaイオンをマイクロピペットから電流パルスで細胞内に微量注入し,細胞内Ca増加をCa結合性蛍光試料fura αを用いて画像解析し,時間的及び空間的変化を記録した。(1)IP_3ーinduced Ca release(IICR):IP_3の注入電流が1秒,0.5〜0.7nAパルスであると,注入部位に局所的なCa増加(〜200nM)がおこり,パルスを0.8〜10nAにわずかに上げると,allーorーnone的に卵全体に伝播するCa遊離が誘発された(ピ-クCa濃度500〜600nM)。この反応の直後90〜120秒間は不応期があり,CaストアのCa再とりこみに要する時間と考えられた。(2)Caーinduced Ca release(CICR):Caイオン注入に際して,2秒,1nAのパルスでallーorーnone的に卵全体に伝播するCa遊離がおこり,その直後に2分程の不応期を認めた。Ca自身によるCa遊離機構(CICR)は筋小胞体でよく知られ,caffeineによって促進され,ryanodineで抑制されるが,ハムスタ-卵ではこれらは無効であった。別のタイプのCICRが存在すること示唆された。(3)卵成熟過程でのCa遊離機構の発達:PMSゴナドトロピン注射後48時間で卵巣卵胞から得た未成熟卵では,IP_3注入により局所的なCa遊離しかおこらず,ピ-クCa濃度は1nAパルス注入で200nM以下,5nAパルス注入でも300nMであった。PMSG注射後48時間でhCGを注射すると約14時間で成熟卵の排卵がおこるが,IICR機構はこの間徐々に発達し,hCG注射後約10時間の時点で,成熟卵にみられるallーorーnone的な伝播性のCa遊離が発達し,受精能獲得の一要因であることが明らかにされた。

The mechanism of information transmission between sperm and egg during fertilization was studied. The results showed that activation of GTP binding protein → decomposition of lipid → production of IP_3 → release of IP_3 → increase of intracellular Ca concentration. This study aims to analyze the mechanism of intracellular Ca ~(2 +) release and trace the mechanism during egg maturation. IP_3 is also a microinjection of Ca into the cell, and the increase of Ca in the cell is recorded in the temporal and spatial changes of the Ca binding light sample fura α. (1)IP_3-induced Ca release(IICR): Injected current of IP_3 is 1 s, 0.5 ~ 0.7nA, Ca concentration increases locally (~ 200nM) at the injection site is 0.8 ~ 10nA,all or none of which are free Ca release (~ 500 ~ 600nM). 90 ~ 120 seconds after the start of the reaction, the time required for the reaction is considered. (2)Ca induced Ca release(CICR):Ca ~(2 +) is injected at the time of injection, 2 seconds,1nA and all or none of the eggs are injected at the time of Ca ~(2 +), 2 minutes after injection. Ca self-Ca-free mechanism (CICR) is a mechanism for the inhibition of Ca-free cells. The CICR of the different types exists. (3)The mechanism of Ca release during egg maturation was observed: 48 hours after PMS injection, immature eggs were obtained, Ca release during IP3 injection was observed, Ca concentration was below 200nM after 1nA injection, and 300nM after 5nA injection. At about 14 hours after PMSG injection, the ovulation of mature eggs was delayed by IICR. At about 10 hours after hCG injection, the Ca free of all or none of mature eggs was released, and fertilization was obtained.