高浸透圧傷害克服による魚類と両生類の卵子の凍結保存

魚類の卵子/胚ではいまだに実用的な凍結保存法はない。胚や成熟卵子は細胞膜透過性が極めて低く、凍結保存に不可欠な細胞の脱水・濃縮と耐凍剤浸透が十分できないため、凍結保存は難しい。一方、未成熟卵子では細胞膜透過性はかなり高いが、高浸透圧傷害を極めて受けやすい。この高浸透圧傷害には細胞質型カルボキシペプチダーゼが関与している。そこで、ゼブラフィッシュを用いて、未成熟卵子の高浸透圧傷害の分子メカニズムについてしらべた。まず、ゼブラフィッシュの未成熟卵子における高浸透圧傷害に関与する細胞質型カルボキシペプチダーゼのサブタイプの特定をこころみた。ゼブラフィッシュ卵子では細胞質型カルボキシペプチダーゼのうち、ccp1、ccp5およびccp6の３つのサブタイプが発現しているが、これらのdouble-stranded (ds)RNAを未成熟卵子に注入して発現を抑制し、高浸透圧傷害が軽減されるかどうかしらべた。その結果、いずれのサブタイプの発現を抑制した場合でも有意に傷害が軽減されたが、特にCCP5の発現を抑制した場合に著しく軽減された。したがって、様々なサブタイプの細胞質型カルボキシペプチダーゼが高浸透圧傷害に関与していることがわかった。また、本酵素はプロ酵素として細胞内に存在し、フーリン等のプロ酵素転換酵素による部分分解によって活性化することが知られている。そこで、フーリンのdsRNAを注入してフーリンの発現を抑制したところ、高浸透圧傷害が有意に軽減された。したがって、ゼブラフィッシュ未成熟卵子は、高浸透圧環境に置かれると、フーリンが活性化して細胞質型カルボキシペプチダーゼの前駆体を部分分解して活性化し、それによって傷害が引き起こされると考えられた。

魚類の卵子/胚ではいまだに実用的な凍結保存法はない。胚や成熟卵子は細胞膜透過性が極めて低く、凍結保存に不可欠な細胞の脱水・濃縮と耐凍剤浸透が十分できないため、凍結保存は難しい。一方、未成熟卵子では細胞膜透過性はかなり高いが、高浸透圧傷害を極めて受けやすい。この高浸透圧傷害には細胞質型カルボキシペプチダーゼが関与している。そこで、ゼブラフィッシュを用いて、未成熟卵子の高浸透圧傷害の分子メカニズムについてしらべた。まず、ゼブラフィッシュの未成熟卵子における高浸透圧傷害に関与する細胞質型カルボキシペプチダーゼのサブタイプの特定をこころみた。ゼブラフィッシュ卵子では細胞質型カルボキシペプチダーゼのうち、ccp1、ccp5およびccp6の３つのサブタイプが発現しているが、これらのdouble-stranded (ds)RNAを未成熟卵子に注入して発現を抑制し、高浸透圧傷害が軽減されるかどうかしらべた。その結果、いずれのサブタイプの発現を抑制した場合でも有意に傷害が軽減されたが、特にCCP5の発現を抑制した場合に著しく軽減された。したがって、様々なサブタイプの細胞質型カルボキシペプチダーゼが高浸透圧傷害に関与していることがわかった。また、本酵素はプロ酵素として細胞内に存在し、フーリン等のプロ酵素転換酵素による部分分解によって活性化することが知られている。そこで、フーリンのdsRNAを注入してフーリンの発現を抑制したところ、高浸透圧傷害が有意に軽減された。したがって、ゼブラフィッシュ未成熟卵子は、高浸透圧環境に置かれると、フーリンが活性化して細胞質型カルボキシペプチダーゼの前駆体を部分分解して活性化し、それによって傷害が引き起こされると考えられた。