Search and functional analysis of factors that characterize sperm flagella

精子鞭毛特征因子的搜索和功能分析

基本信息

批准号：
22H03214
负责人：
宮田治彦
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H03214/
关键词：
精子鞭毛軸糸

项目摘要

2022年度は、TSNAXIP1の解析を行った。TSNAXIP1は、RNAの代謝に関与すると考えられるTSA-TSNAX複合体と相互作用するタンパク質として同定された。一方、精子の運動装置である軸糸の質量分析でTSNAXIP1が検出されており、TSNAXIP1は軸糸構成タンパク質として精子運動性を制御する可能性もあった。まずは抗体を用いてマウス精子におけるTSNAXIP1の局在を調べたところ、TSNAXIP1は精子鞭毛に局在していた。さらにウェスタンブロットを用いた解析により、TSNAXIP1はTriton X-100不溶/SDS可溶の軸糸タンパク質が含まれる画分に検出された。そこでTsnaxip1 KOマウスを作製したところ、Tsnaxip1 KO雄マウスの生殖能力は有意に低下した。続いて精子運動解析システム (CASA) を用いて精子運動性を調べたところ、前進運動性がTsnaxip1 KOマウスでは低下していた。また、ハイスピードカメラを用いて鞭毛運動を詳細に解析したところ、Tsnaxip1 KO精子では鞭毛が片側にしか屈曲しなかった。さらに体外受精を行ったところ、野生型のコントロールに比べてTsnaxip1 KO精子では受精率が低かった。一方、透明帯を除去した卵子を用いた体外受精では、受精率がコントロールと同程度に回復した。以上の結果から、TSNAXIP1は鞭毛運動の制御に関与しており、欠損すると鞭毛が片側にしか屈曲しなくなるために精子の前進運動性が低下し、透明帯を通過しづらくなると考えられる。TSNAXIP1は単細胞生物であるクラミドモナスでは保存されておらず、多細胞生物特有の軸糸タンパク質だと考えられる。TSNAXIP1が軸糸のどの構造体に局在しているのかは不明であり、今後解析を行う。

在2022年，分析了TSNAXIP1。 TSNAXIP1被鉴定为与TSA-TSNAX复合物相互作用的蛋白质，被认为与RNA代谢有关。另一方面，在轴向线的质量分析中检测到TSNAXIP1，即精子的运动装置，TSNAXIP1也可以调节精子运动作为轴向螺纹的蛋白质成分。首先，我们使用抗体研究了TSNAXIP1在小鼠精子中的定位，发现TSNAXIP1位于精子鞭毛中。此外，通过使用蛋白质印迹分析，在含有Triton X-100不溶性/SDS-溶解轴向蛋白的分数中检测到TSNAXIP1。因此，当制备TSNAXIP1 KO小鼠时，雄性TSNAXIP1 KO小鼠的肥力显着降低。随后，使用精子运动系统（CASA）检查了精子运动，并发现在TSNAXIP1 KO小鼠中降低了前进的运动。此外，当使用高速摄像头对鞭毛运动进行详细分析时，鞭毛仅在TSNAXIP1 KO精子的一侧弯曲。此外，进行体外受精，TSNAXIP1 KO精子中的受精率低于野生型对照。另一方面，使用带有Zona pellucida的卵的体外受精，将受精率恢复到与对照组相同的水平。基于上述结果，TSNAXIP1参与了鞭毛运动的调节，如果缺陷，鞭毛只会弯曲到一侧，这将减少精子的进步，从而难以通过Zona颗粒化。 TSNAXIP1在单细胞生物体，衣原体中并不保守，被认为是多细胞生物独有的轴向蛋白。尚不清楚轴螺纹TSNAXIP1的哪个结构是局部的，并且将来将进行分析。