ブタ精子の卵子透明帯との結合の分子機構

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ブタ卵子透明帯を構成する糖タンパク質の一つPZP3alphaは透明帯の精子との結合を担う。PZP3alphaの機能部位に関する研究を進めた。PZP3alphaは硫酸化ポリラクトサミンをその糖鎖部分の非還元末端に有する。フコイダン、デキストラン硫酸などの硫酸化多糖が精子側の主要な透明帯結合因子であるプロアクロシンと結合しPZP3alphaの精子との結合を阻害することから、硫酸化ポリラクトサミンが精子結合活性に関与すると考えられていた。今回、エンド-beta-ガラクトシダーゼ消化で硫酸化ポリラクトサミン部分を除いたPZP3alphaに関して精子結合能を競合法および蛍光染色法で調べたところ、消化前と同様の活性を有していた。このことから、糖鎖の硫酸化ポリラクトサミン部分よりも還元末端側が精子結合に関与することが示唆された。PZP3alphaからアルカリ処理により0結合型糖鎖を除いたところ、活性はほとんど低下しなかった。さらに、ヒドラジン分解で単離した糖鎖のうち中性糖鎖が精子結合活性を有していた。これらの結果から、PZP3alphaの精子結合活性にはN結合型中性糖鎖が関与していると考えられる。また、蛍光標識したPZP3alphaの精子上の結合部位は主に先体内に存在することが明らかになった。ブタ精子が卵丘細胞を分散させて卵子に接近するのに先体内酵素のひとつbeta-N-アセチルヘキソサミニダーゼが関与していることを示唆する結果を得た。これらのことから、ブタの場合、先体反応を起こしていない精子の透明帯との結合は弱く、先体反応を開始した精子が透明帯と強く結合できると考えられる。