ヒトデ先体反応誘起に関わる生理活性物質群の作用機序

诱导海星顶体反应的生理活性物质的作用机制

• 批准号: 13024268
• 负责人: 松本 緑
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Keio 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: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13024268/
• 关键词: 先体反応; cGMP; グアニル酸シクラーゼ; 精子活性; フォスフォジエステラーゼ; プロテインホスファター; キヒトデ; 脱リン酸化; 精子活性化ペプチド; 先体反応誘起物質

卵と精子が接近すると、精子は運動性が上昇し、卵外被に反応して先体反応を行う。ヒトデの先体反応を誘起する卵側のシグナル物質は卵ゼリー中の3成分(ARIS、Co-ARIS、asterosap)である。正常海水中ではARISとCo-ARIS、またはARISとasterosapが必要である。あらかじめARISまたはasterosapのみを処理した精子に卵ゼリーを処理しても、先体反応の誘起できないので、これを我々は先体反応"前処理効果"と呼び、受容体の不活化によると考えている。asterosapによる精子細胞内cGMP量変化を測定したところ、添加後150msecをピークに、通常時の約37倍にも上昇した。また、精子細胞中のcGMPの濃度をcaged cGMPにより強制的に上昇させると、1秒以内に細胞内のCa^<2+>濃度が上昇したことから、asterosapによるcGMPの上昇はCa^<2+>濃度をも誘導することが示された。さらに、先体反応と同様にasterosapによるcGMPの上昇にも"前処理効果"が起こることがわかった。asterosap処理後、asterosap受容体の分子量の変化が確認され、これが、先体反応や細胞内cGMP上昇の"前処理効果"と同様なasterosap濃度域で起こること、また、プロテインホスファターゼ阻害剤のオカダ酸により分子量変化を抑えることから、asterosap受容体は脱リン酸化により不活化されると考えられる。フォスフォジエステラーゼ(PDE)阻害剤による先体反応"前処理効果"への影響を調べたところ、PDE全般に阻害能を持つIBMXとcGMP特異的PDEに阻害能をもつzaprinastで先体反応"前処理効果"が解除されたことから、精子細胞中のcGMPを高濃度に維持することがARIS及びasterosapによる先体反応能維持に重要な役割を示すと考えられる。

The sperm is close to the egg, the sperm motility is increased, and the egg is reversed. Three components (ARIS, Co-ARIS, asterosap) in the protein were identified. ARIS Co-ARIS, ARIS astrosap necessary in normal seawater ARIS is the precursor to the process of sperm, egg and sperm. It is the precursor to the process of sperm and sperm. The amount of cGMP in sperm cells increased by about 37 times after 150msec. The concentration of cGMP in sperm cells caged cGMP induced the increase of intracellular Ca^<2 +> concentration within 1 second. In addition, the precursor reaction and the same asterosap can be used to increase the cGMP content. The molecular weight change of asterosap receptor after asterosap treatment was confirmed, and the "pretreatment effect" of precursor reverse cGMP increase in cells was also confirmed. The effect of PDE inhibitor on precursor reaction "pretreatment effect" is modulated by the effect of PDE inhibitor on IBMX and cGMP specific PDE inhibitor on zaprinast precursor reaction "pretreatment effect".

项目成果

Mayu Kawamura, Midori Matsumoto, Motonori Hoshi: "Characterization of the sperm receptor for acrosome reaction-inducing substance of the starfish, Asterias amurensis"Zoological Science. 19. 435-442 (2002)

Mayu Kawamura、Midori Matsumoto、Motonori Hoshi：“海星顶体反应诱导物质精子受体的表征”动物学。

Kawamura M.et al.: "Characterization of the sperm receptor for acrosome reaction-inducing substance of the starfish, Asterias amurensis"Zool Sci. (in press). (2002)

Kawamura M.等人：“海星顶体反应诱导物质的精子受体的特征，Asterias amurensis”《动物科学》。

Midori Matsumoto, Junko Hirata, Noritaka Hirohashi, Motonori Hoshi: "Sperm-egg binding mediated by sperm α-L-fucosidase in the ascidian, Halocynthia roretzi"Zoological Science. 19. 43-48 (2002)

Midori Matsumoto、Junko Hirata、Noritaka Hirohashi、Motonori Hoshi：“海鞘中精子 α-L-岩藻糖苷酶介导的精卵结合，Halocynthia roretzi”《动物学科学》19. 43-48 (2002)。

Sumitaka Hase, Kazuya Kobayashi, Koyanagi, Motonori Hoshi, Midori Matsumoto: "Transcriptional pattern of a novel gene, expressing specifically after the point-of-no-return during sexualization, in planaria"Dev.Gene Evo. 212. 585-592 (2003)

Sumitaka Hase、Kazuya Kobayashi、Koyanagi、Motonori Hoshi、Midori Matsumoto：“涡虫中新基因的转录模式，在性化过程中的不归点后特异性表达”Dev.Gene Evo。

Motonori Hoshi, Kazuya Kobayashi, Sachiko Arioka, Sumitaka Hase, Midori Matsumoto: "Switching from asexual to sexual reproduction in the planarian Dugesia ryukyuensis"Integrative and comparative Biology. 43(2). (2003)

Motonori Hoshi、Kazuya Kobayashi、Sachiko Arioka、Sumitaka Hase、Midori Matsumoto：“涡虫 Dugesia ryukyuensis 从无性繁殖到有性繁殖的转变”综合和比较生物学。