雌性生殖器におけるユビキチン-プロテアソーム経路の解析

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ユビキチンC末端加水分解酵素1型(UCH-L1)は選択的な蛋白処理を行うための主要な代謝経路であるユビキチンープロテアソーム経路の構成要素で、主にモノユビキチンを供給する脱ユビキチン化酵素である。本酵素は組織特異的に発現し、主に神経系組織および生殖器系組織に豊富に存在する。雌性生殖器では卵巣の卵母細胞および排卵後の成熟卵子の細胞膜に局在するが、その発現意義は不明である。我々は卵子におけるUCH-L1の機能を解析するためにUCH-L1欠失ミュータントである自然発症神経軸索変性マウス(gadマウス)の解析を行った。gadマウス卵子と正常マウス精子を用いて体外授精を行い、gadマウス卵子の受精能を検索した結果、排卵数、正常卵率、受精率ともに正常マウス卵子と有意な差はみられなかったが、多精子受精率が正常マウス卵子に比べて有意に高い値を示した。以上の結果から、UCH-L1は卵子の細胞膜において多精拒否に関与していることが示唆された。多精拒否は卵子の透明帯反応と膜ブロックによる反応から成り立つ。我々はgadマウス卵子の透明帯反応について検索した結果、特に異常は認められなかった。さらに、透明帯を除去した卵子を用いて体外授精実験を行ったところ、gadマウスの卵子1個あたりに受精する精子の数が正常マウスのそれと比べ有意に増加していたことがわかった。このことから、gadマウス卵子の多精子受精は膜ブロックの異常によるものと考えられた。また交配試験により、gad雌マウスの産子数は正常雌マウスに比べて有意に少ない結果が得られた。以上の結果から、UCH-L1は卵子の細胞膜において多精拒否に関与していることが示唆された。gad雌マウスの産子数の低下は多精子受精に起因する胎生致死によるものと考えられた。