イトマキヒトデ卵減数分裂再開時における細胞内pH上昇の制御機構とその意義

海星卵减数分裂恢复过程中细胞内pH升高的控制机制及意义

• 批准号: 03J06785
• 负责人: 原田 香織
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Ochanomizu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J06785/
• 关键词: metaphase arrest; meiosis; NHE; intracellular pH; cell cycle; signal transduction; starfish; methaphase arrest; Na^+; H^+ exchanger; MAP kinase; H^+ antiporter

本研究ではこれまでに、1、ヒトデ卵母細胞は卵巣内において第一減数分裂中期で停止すること、2、この停止はNa^+/H^+ exchanger(NHE)の働きによる細胞内pH(pHi)上昇によって解除されること、を明らかにしてきた。そこで本研究では、ヒトデ卵における第一減数分裂中期での停止機構及びその解除に関わるpHi上昇の制御機構を明らかにすることを目的とした。クローニングしたイトマキヒトデNHE(sfNHE)遺伝子配列をもとに作製した抗sfNHE抗体を用いてウエスタンブロッティングを行なった結果、卵母細胞内で内在性のsfNHEが検出された。次に、放卵時のpHi上昇機構を明らかにすることを試みた。放卵時、卵母細胞内ではMAPKが活性化している。またNHEはリン酸化されて活性化されるとの報告がある。そこで、MAPKによるsfNHEのリン酸化及び活性化を検討した。その結果、MosのインジェクションによりpHiは上昇し、さらに放卵時に卵母細胞をMAPK阻害剤で処理すると、pHi上昇は抑制された。また、放射性ATPを用いた実験により、放卵時の無細胞系ではsfNHEがリン酸化されること、そのリン酸化はMAPK阻害剤処理によって減少することが明らかになった。これらの結果から、放卵時のsfNHE活性化にはMAPKが関与することが強く示唆された。さらに、卵巣内で中期停止した卵母細胞のpHiが低く保たれる理由としては、二酸化炭素の影響によって卵巣内pHが低く保たれるために、pHiが低く保たれる可能性が示唆された。

In this study, oocytes were arrested in the first metaphase of meiosis, and the intracellular pH(pHi) was elevated due to the arrest of Na^+/H^+ exchanger. The purpose of this study is to determine the mechanism for stopping and releasing pHi in the first meiotic metaphase NHE(sfNHE) gene sequence is used to produce anti-sfNHE antibodies. The pHi of the egg is raised when the egg is released. MAPK activation in oocytes during egg release. The NHE report was released on the activation of the enzyme. MAPK is the most important component of sfNHE. As a result, pHi increases and pHi decreases when oocytes are released. In addition, the use of radioactive ATP in cell free lines during egg release reduces the number of cells exposed to sfNHE and MAPK inhibitors. The sfNHE activation during egg release is related to MAPK activity. The reason why the pHi of oocytes is low and the pHi of oocytes is low is shown.

项目成果

Oita E, Harada K, Chiba K: "Degradation of polyubiquitinated cyclin β is blocked by the MAPK pathway at the MI arrest in starfish oocyte"The Journal of Biological Chemistry. (未定). (2004)

Oita E、Harada K、Chiba K：“海星卵母细胞 MI 停滞时多聚泛素化细胞周期蛋白 β 的降解被阻断”《生物化学杂志》(2004)。

Kaori Harada, Eiko Oita, Kazuyoshi Chiba: "Metaphase I arrest of starfish oocytes induced via the MAP kinase pathway is released by an increase of intracellular pH"Development. 130(19). 4581-4586 (2003)

Kaori Harada、Eiko Oita、Kazuyoshi Chiba：“通过 MAP 激酶途径诱导的海星卵母细胞的中期 I 停滞是通过细胞内 pH 值的增加来释放的”开发。