マウス受精卵の賦活における精子・卵由来の各PLCアイソザイムの共同的働き

精子和卵子来源的 PLC 同工酶在激活小鼠受精卵中的协同作用

• 批准号: 22770227
• 负责人: 松浦 徹
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22770227/
• 关键词: 受精; PLC; イメージング; カルシウム振動; フィードバック; FRET

人をはじめとする脊椎動物の卵は、第二減数分裂中期(MII)で細胞周期を停止させており、受精による卵内のカルシウム(Ca^<2+>)濃度の振動(カルシウム振動)が引き金となって細胞周期を再開する。この現象を卵の賦活といい、精子由来のフォスホリパーゼ(PLC)によるIP_3産生を介して、IP_3受容体からのカルシウム放出によって引き起こされると考えられている。しかしこれまでに受精時のIP_3動態がどのようなものであるのかは確認されていない。本研究はIP_3の蛍光指示薬・IRISを用いたIP_3測定により、受精時に卵内のCa^<2+>濃度を上昇させるメカニズムを明らかにすることを目的としている。申請者は受精卵での非常に微少なIP_3濃度変化を検出するために新規の蛍光性IP_3センサー(IRIS-2)を作製した。このセンサーは従来のものに比較して2倍の変化量を持ち、且つIP_3への親和性が5倍高い。IP_3濃度上昇によって引き起こされるカルシウム濃度変化を捉えるためには、IRIS-2と蛍光波長の重複が少ない新規カルシウムセンサー(DYC3.60)を作製した。これら新規IP_3、カルシウムセンサーを使用して、受精直後に起こるIP_3とカルシウム濃度変化をリアルタイムに可視化することに成功した。測定によって受精時にはカルシウム濃度上昇に先だってIP_3濃度上昇が起こることを初めて証明することに成功した。また受精後にIP_3濃度がカルシウム濃度とシンクロして振動することが明らかとなったが、IP_3濃度の変化はカルシウム濃度の変化の後に引き続いて起こることが明らかになった。この結果はIP_3の振動はカルシウム濃度の上下によるフィードバック制御により、受動的に引き起こされる、つまりはカルシウム振動は、IP_3によって活性化されたIP_3受容体がカルシウムによる正負のフィードバック制御を受けながら、自律的に制御していることを示唆している。

Human egg, vertebrate egg, second meiotic metaphase (MII), cell cycle arrest, fertilization The vibration of the Ca^<2+> concentration in the egg causes the cell cycle to restart.このphenomenonをEggのvitalizationといい、Sperm originのフォスホリパーゼ(PLC)によるIP_3GenerationをIntroducing, IP_3 recipient からのカルシウムreleases によってinduced き出こされると考えられている.しかしこれまでにWhen fertilized のIP_3 dynamic がどのようなものであるのかは confirmed されていない. In this study, IP_3 was used to indicate the light intensity of IRIS and was measured using IP_3.のCa^<2+>concentrationをriseさせるカニズムを明らかにすることをpurposeとしている. The applicant's fertilized egg is very small and the concentration of IP_3 is changed and the concentration is changed. The このセンサーは従来のものに compares して2 times the amount of change and the affinity of つIP_3 is 5 times higher. IP_3 Concentration rise, concentration change, concentration change, IRI The S-2 light wavelength is repeated and the new standard カルシウムセンサー (DYC3.60) is produced.これらNew regulations IP_3, カルシウムセンサーを use して, straight after fertilization に出こるI P_3とカルシウムconcentration changeをリアルタイムにvisualizationすることにsuccessした. Determination of the rise in concentration of によって during fertilization に First だって IP_3 Concentration rise が rise こることをInitial めて Proof of success することにした.またAfter fertilizationにIP_3concentrationがカルシウムconcentrationとシンクロしてvibrationすることが明らかとなったが, IP_3 Concentration の変化はカルシウムConcentration の変化の后にinducingき続いて出こることが明らかになった.このRESULTはIP_3のvibrationはカルシウムconcentrationの上下によるフィードバックControlling により, Passive にinduced きこされる, つまりはカルシウムvibrating は, IP _3によってactivationされたIP_3acceptorがカルシウムによるpositive and negativeのフィThe ードバックcontrol をReceived けながら, the self-disciplined にcontrol していることをshows the instigator している.