局所阻害法による鞭毛屈曲運動形成機構の解明

利用局部抑制法阐明鞭毛弯曲运动的形成机制

基本信息

批准号：
17049012
负责人：
奥野誠
金额：
$ 2.62万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

蛍光色素PRODAN処理をした細胞膜除去ウニ精子鞭毛にUVを照射し(PRODAN-UV)、鞭毛屈曲運動の局所阻害を引き起こすことに成功したが、阻害のメカニズムについては不明であり、それを明らかにすることが本年度の目的の一つであった。細胞膜除去したウニ精子鞭毛をトリプシン処理すると、微小管が滑り出してくるが、PRODAN-UV処理をしたものでは起こらなかった。また、細胞膜除去鞭毛について、ほぼ運動が停止するPRODAN-UV処理を行った後、ATPase活性を測定したところ、ほとんど変化がなかった。これら二つの結果から、鞭毛軸糸中においてダイニン分子は微小管の間に架橋を形成するが、酵素機能は失われていないことが推測される。ダイニン分子がどのような状態になるのか、単離したダイニンによって調べる必要がある。また、PRODAN-UV処理後の軸糸タンパク質をSDS電気泳動して調べたが、一次元、二次元共に明らかな差は検出できなかった。この結果は、ダイニン分子がPRODAN-UV処理によって壊裂を引き起こすようなことはないことを示唆している。これらについてもダイニン腕複合体を単離して調べる必要が有る。ウニ精子より複雑な構造をもつ哺乳類精子において細胞膜のある状態でPRODAN-UV処理実験を行った。マウス精子を用いた実験では、ミトコンドリアのある中片部では阻害作用が主部より低いことが観察された。また、鞭毛全体をPRODAN-UVで阻害しても、屈曲波伝播において中片部と主部では反応が異なった。さらにcccpでミトコンドリア活性を阻害すると、興味深いことにPRODAN-UV処理に対する耐性が上昇した。これらの結果は、PRODAN-UV処理が代謝を含めた鞭毛運動維持機構の解析に有効であることを示唆している。マウス精子での細胞膜除去-運動再活性化はかなり困難であるが、それを行い、比較していく予定である。

用荧光染料prodan处理的细胞膜耗尽的海胆精子鞭毛被UV（Prodan-UV）辐射，鞭毛屈曲的机制成功诱导了局部抑制鞭毛屈曲的局部抑制，但是抑制的机制尚不清楚，并且本年度是为了澄清这一目的。当进行胰蛋白酶吸引后，在海胆中的精子鞭毛被去除时，微管开始滑出，但是如果通过Prodan-UV处理去除精子鞭毛，这不会发生。此外，在几乎没有运动的Prodan-UV处理后，测量了ATPase活性，并且细胞膜去除鞭毛的变化很小。这两个结果表明，动力蛋白分子在鞭毛轴向纱中的微管之间形成交联，但酶功能尚未丢失。必须使用分离的动力蛋白检查动力蛋白分子的状态。此外，通过SDS电泳检查了Prodan-UV处理后的轴向纱线蛋白，但在一维和二维维度上均未检测到明显的差异。该结果表明，动力蛋白分子不会通过Prodan-UV处理引起抢劫。这些需要通过检查动力蛋白臂配合物来隔离和检查。在哺乳动物的精子中进行了Prodan-UV治疗实验，其结构比细胞膜中的海胆精子更复杂。在使用小鼠精子的实验中，观察到中段中含有线粒体的抑制作用低于主要部分。此外，即使Prodan-UV抑制了整个鞭毛，中间部分和屈曲波传播的主要部分之间的反应也不同。此外，有趣的是，用CCCP抑制线粒体活性是对Prodan-UV治疗的耐药性。这些结果表明，Prodan-UV治疗可有效分析包括代谢在内的鞭毛运动维持机制。小鼠精子中的细胞膜去除和运动重新激活非常困难，但是我们计划这样做并进行比较。