魚類の正常受精は形態学的機構でのみ保証されているか?

鱼类的正常受精仅靠形态机制来保证吗？

基本信息

批准号：
16657019
负责人：
山下正兼
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

メダカを含む硬骨魚類では、卵膜に一カ所だけ存在する卵門により、受精時に多数の精子が卵内に進入することを物理的に防いでいる。我々はこれまで、メダカ精子にプロテアーゼの前駆体であるトリプシノーゲンが存在することと、抗トリプシノーゲン抗体存在下では人工媒精におけるメダカ卵の受精率が低下することを明らかにした。これらのことは、多くの生物で採用されているプロテアーゼを介した化学的な正常受精保証機構が硬骨魚類でも存在することを予想させた。本研究ではこの可能性を検証した。我々はまず、抗トリプシノーゲン抗体の受精阻害能がFab断片化により消失することを明らかにし、本抗体による受精阻害が非特異的である可能性を示した。メダカトリプシノーゲンは、N末端の20アミノ酸残基がエンテロキナーゼにより切断され、活性化されると予想された。そこで、メダカ精子トリプシノーゲンの活性化状態を知るため、N末20アミノ酸に対するペプチド抗体を作製した。しかし、この抗体は抗原に用いたペプチドを認識することができたが、メダカ精巣抽出液中のトリプシノーゲンを特異的に認識することができなかった。トリプシノーゲンの活性化因子であるエンテロキナーゼのメダカ未受精卵における局在を抗メダカエンテロキナーゼ抗体を用いて調べた。もし受精時にトリプシノーゲンが活性化し、化学的な受精保証機構に関わっているのであれば、卵と精子が結合する部位である卵門付近にエンテロキナーゼが局在すると期待された。しかし、本研究ではそれを確認することができなかった。本研究ではメダカ精子に存在するトリプシノーゲンが受精に関わることを積極的に支持する結果は得られなかった。しかし、メダカの受精にプロテアーゼを介した化学的な正常受精保証機構が存在する可能性は完全に否定されたわけではなく、今後、さらに精度の高い実験が必要と考えられる。

在包括Medaka的Teleost Fish中，Oviduct（仅是卵膜中的一个地方），实际上可以防止大量的精子在受精过程中进入卵。我们先前已经表明，胰蛋白酶原是蛋白酶的前体，存在于Medaka精子中，并且在存在抗tryprypsin抗体的情况下，人工精液中Medaka卵的受精率降低。这些表明，蛋白酶介导的化学法向正常施肥机制在许多生物体中也存在。在这项研究中检查了这种可能性。我们首先透露，抗肌蛋白原抗体抑制受精的能力由于Fab碎片化而丧失，这表明该抗体抑制受精是非特异性的。预测在N末端被肠球菌酶裂解和激活。因此，为了找出Medaka精子胰蛋白酶原的激活状态，制备了针对N末端20氨基酸的肽抗体。但是，该抗体能够识别抗原中使用的肽，但无法在Medaka睾丸提取物中明确识别胰蛋白酶原。使用抗Medaka Enterokinase抗体研究了胰蛋白酶原活化剂（一种胰蛋白酶原激活剂）的定位。如果在受精过程中激活胰蛋白酶原并参与化学施肥保证机制，则可以预期肠球菌酶将位于卵巢果肉附近，卵巢果肉（卵和精子被结合的地点）。但是，这项研究无法确认这一点。在这项研究中，没有获得积极支持在Medaka精子受精中胰蛋白酶原的参与的结果。但是，尚未完全拒绝确保通过蛋白酶进行正常施肥的机制通过蛋白酶进行的机制，并且认为将来需要更准确的实验。