受精における糖鎖の分子認識機構

受精过程中糖链的分子识别机制

• 批准号: 15040212
• 负责人: 澤田 均
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Nagoya 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: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15040212/
• 关键词: ホヤ; 受精; 卵黄膜; 糖鎖; EGF-like; Notchシグナリング; フコース

上記研究課題について、当初の実験計画をほぼ完了したので報告する。精子と卵の大量入手が可能で受精実験の容易な原索動物マボヤを材料として用い、受精における糖鎖の役割について検討を行った。ホヤ類は一般に雌雄同体であるが、マボヤを含む多くの種において自家不稔性を示す。しかし、この分子機構についてはほとんど解明されていないのが実状である。本研究課題では、70kDaの卵黄膜成分HrVC70が精子の卵黄膜への結合と自己非自己識別に重要な役割を果たすことをまず明らかにした。このHrVC70分子は12個のEGF様ドメインにより構成され、分子多型に富み個体間でアミノ酸置換が起こっていること、自己精子よりも非自己精子との結合性が高いこと、自己非自己識別機構が獲得される卵成熟過程で卵黄膜に付着するようになること等から、マボヤにおける自己非自己識別分子の一つであると考えている。その自他識別分子にはフコースが結合しうるコンセンサス配列が5か所存在する。Notch/DeltaなどのEGF様繰返し構造を有する分子間の相互作用においては、フコースの結合が不可欠であることが知られている。我々は、HrVC70を精製し、そのトリプシン消化断片をLC/MSで分析することにより、フコースの結合部位とその糖鎖構造の推定を行った。その結果、フコースが全く結合していないと思われる部位が1か所、フコースが単独で結合していると思われる部位が1か所、Hex-HexNAc-Fucの配列が結合していると予想される部位が3か所あることが示唆された。また、フコースに特異的レクチンを用いたレクチンブロットを行うと、卵黄膜成分のうちHrVC70がほぼ特異的に反応するが、このレクチンはマボヤの受精をも強く阻害することを見いだした。これらの結果は、フコース等の糖鎖がHrVC70の機能を修飾し、精子卵相互作用に深く関わっている可能性を示している。

The research topic mentioned above is に に に て て て, the <s:1> experimental project is をほぼ completed, and the report is た で する. Sperm の と eggs with a large number of が may be で fertilization 験 の easy な protochordata マ ボ ヤ を material と し て in い, fertilization に お け る sugar lock cut に の service つ い て 検 line for を っ た. ホ ヤ typically に は hermaphrodite で あ る が, マ ボ ヤ を containing more than む く の kind に お い て their sterility を す. The molecular structure of <s:1> されて <s:1> and <s:1> に に に て て て ほとん ほとん <e:1> explains the actual situation of されて な な な が である である. This research topic で は, 70 kda の vitelline membrane composition HrVC70 が sperm の vitelline membrane へ の と not themselves identify important な に "を cut fruit た す こ と を ま ず Ming ら か に し た. こ の HrVC70 molecular は 12 の EGF others ド メ イ ン に よ り constitute さ れ, molecular polymorphism に rich み between individuals で ア ミ ノ acid replacement が up こ っ て い る こ と, their sperm よ り も than their sperm と の associativity が high い こ と, not themselves identify institutions が さ れ る egg maturation で vitelline membrane に pay the す る よ う に な る こ と etc か ら Youdaoplaceholder1 ボヤにおける self-non-self-recognizing molecules ボヤにおける であると であると take the えて る る. そ の since his recognition molecules に は フ コ ー ス が combining し う る コ ン セ ン サ ス match column が 5 existing か す る. Notch/Delta な ど の EGF others Qiao return し a す を construction る の interactions between molecules に お い て は, フ コ ー ス の combined with が owe で あ る こ と が know ら れ て い る. I 々 は, HrVC70 を refined し, そ の ト リ プ シ ン digestion を fragment LC/MS analysis で す る こ と に よ り, フ コ ー ス の combining site と そ の sugar lock structure の presumption を line っ た. そ の results, フ コ ー ス が く combining all し て い な い と think わ れ る parts が 1 か, フ コ ー ス が 単 alone で combining し て い る と think わ れ る parts が 1 か, Hex - HexNAc - Fuc の match column が combining し て い る と to think さ れ が る parts 3 か あ る こ と が in stopping さ れ た. ま た, フ コ ー ス に specific レ ク チ ン を with い た レ ク チ ン ブ ロ ッ ト を line う と, vitelline membrane composition の う ち HrVC70 が ほ ぼ specific に anti 応 す る が, こ の レ ク チ ン は マ ボ ヤ の fertilization を も く strong resistance against す る こ と を see い だ し た. こ れ ら の results は, フ コ ー ス の sugar such as lock が HrVC70 の function を modified し, sperm egg interaction に deep く masato わ っ て い を る possibility in し て い る.

项目成果

H.Sawada, K Nagahiro, Y.Kakukawa, S.Ban, R.Kakefuda, T.Shiomi, H.Yokosawa: "Therapeutic effects of camostat mesilate on Duchenne muscular dystrophy in mdx mice"Biological & Pharmaceutical Bulletin. 26. 1025-1027 (2003)

H.Sawada、K Nagahiro、Y.Kakukawa、S.Ban、R.Kakefuda、T.Shiomi、H.Yokosawa：“甲磺酸卡莫司他对 mdx 小鼠杜氏肌营养不良症的治疗效果”生物学

N.Sakai, H.Sawada, H.Yokosawa: "Extracellular ubiquitin system implicated in fertilization of the ascidian, Halocynthia roretzi : Isolation and characterization"Developmental Biology. 264. 299-307 (2003)

N.Sakai、H.Sawada、H.Yokosawa：“与海鞘受精有关的细胞外泛素系统，Halocynthia roretzi：分离和表征”发育生物学。

N.Sakai, M.T.Sawada, H.Sawada: "Non-traditional roles of ubiquitin-proteasome system in fertilization and gametogenesis"International Journal of Biochemistry and Cell Biology. 36. 776-784 (2004)

N.Sakai、M.T.Sawada、H.Sawada：“泛素蛋白酶体系统在受精和配子发生中的非传统作用”国际生物化学和细胞生物学杂志。

Modifications of Ascidian Fertilization Related Gamete Proteins by Ubiquitination, Proteolysis, and Glycosylation

通过泛素化、蛋白水解和糖基化对海鞘受精相关配子蛋白进行修饰

• 发表时间: 2005
• 期刊: New Impact on Protein Modifications in the Regulation of Reproductive System (T.Tokumoto ed.)(Research Signpost) (印刷中)
• 作者: Sawada;H.;Akasaka;M.;Yokota;N.;Sakai;N.
• 通讯作者: N.

H.Sawada, Y.Kikukawa, S.Ban, T.Kakudo, H.Yokosawa: "Expression of trypsin-like proteases and protease nexin-1 in mdx mouse muscle"Biochemical & Biophysical Research Communications. 314. 654-658 (2004)

H.Sawada、Y.Kikukawa、S.Ban、T.Kakudo、H.Yokosawa：“胰蛋白酶样蛋白酶和蛋白酶 nexin-1 在 mdx 小鼠肌肉中的表达”生物化学