受精に関与する新しい細胞外ユビキチン-プロテアソーム系の解明

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哺乳類やホヤ,ウニの受精において,細胞外ユビキチン-プロテアソーム系は非常に重要な役割を果たしていることが知られているが,その詳細なメカニズムならびに関与している酵素に関してはほとんど明らかにされていなかった.そこで,本研究者は精子ユビキチン化酵素の同定ならびに精子プロテアソームの受精における役割に着目し,以下の研究を進めた.(1)精子膜表面タンパク質や,精子先体反応時に放出されるタンパク質をLC-MS/MSを用いて網羅的に同定し,受精に関与するユビキチン-プロテアソーム系に関与する酵素の同定を試みた.その結果,受精において重要な働きをしていると考えられているマボヤHrTTSP1のカタユウレイボヤオルソログ,ならびにチャネルタンパク質,そして,何種類かのユビキチン化に関与すると予測されるタンパク質が同定された.今後はこれらのタンパク質が受精においてどのような役割を果たしているかを明らかにすることで受精におけるユビキチン-プロテアソーム系の全貌が明らかにされることが期待される.(2)精子プロテアソームの受精時の挙動を明らかにするために,カタユウレイボヤにおいてGFP融合αサブユニットを持つプロテアソームを発現するTGホヤの作製を試みた.TGホヤの作出には成功したが,GFPの蛍光は観察されなかったため,今後はノックインボヤの作製も視野に入れて研究を進めて行くことを計画している.(3)これまで受精におけるユビキチン-プロテアソーム系は新口動物を用いてのみ行われてきた.そこでこの系が動物において普遍的か否かを明らかにするために旧口動物であるクサイロアオガイ,タマクラゲ等を用いて研究を行った結果,これらの生物の受精もプロテアソーム阻害剤MG-132によって阻害されることが明らかになった.