精子形成時における細胞骨格ー繊維鞘ーと解糖系酵素のダイナミクス

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哺乳類精子は精巣の精細管内において、精粗細胞が体細胞分裂、減数分裂を行う事で球形の精細胞が形成される。この精細胞が精子変態することによって、鞭毛運動のための洗練された形状を獲得する。本研究では、精子形成および精子変態過程において、細胞骨格である繊維鞘の形成と繊維鞘を足場にして位置する解糖系酵素の動向を明らかにすることを目的としている。11種の解糖系酵素のいくつかについて、精子特異的アイソフォームの発現が報告されているが、その発現時期や体細胞型酵素との置換調節など、詳細な解析は行われていない。そこで、本研究ではまず、精巣における体細胞と生殖細胞の判別を可能とする、精子形成/成熟のマーカーの探索から行った。また、マウスの発育段階と精子の発現時期に関する基礎データの取得を行った。体細胞と生殖細胞で顕著に異なる点としては、核内のDNA凝集に関わるタンパク質があげられる。そこで、体細胞の指標としてヒストン、特に減数分裂へ移行時にみられるリン酸化型のヒストンに対する抗体を用いて免疫染色を行った。また、精細胞特異的な核内タンパク質であるプロタミンについても同様に検討中である。本研究で着目している、精子特有の骨格系である繊維鞘は、成熟精子のシグナル伝達に関わるA-kinase anchoring protein(AKAP)が構成タンパク質としてしられている。そこで、抗AKAP4抗体を用いて、減数分裂後の精細胞と他の細胞との判別を行っている。繊維鞘形成の各時期と、解糖系酵素の発現について比較する予定である。現在までに生化学的な上記の実験を行うためのセットアップが完了し、3つの抗体について精巣タンパク質を対象に、条件検討を行っている。今後、各発育段階での精巣RNAを対象にした発現確認や、精巣から各細胞群(体細胞、精粗細胞、精細胞ど)を単難し、詳細なステージの判別を行う予定である。また、精巣特異的な解糖系酵素に関して、体細胞型と区別できるような抗原部位を検討し、抗体を作成する予定である。