ほ乳類の受精における融合メカニズムに必須な分子Izumoの機能解析

Izumo（哺乳动物受精融合机制所必需的分子）的功能分析

基本信息

批准号：
17770192
负责人：
井上直和
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17770192/
关键词：
受精精子卵子遺伝子改変動物膜融合

项目摘要

平成18年度は、精子膜上で融合因子Izumoと相互作用する因子の同定に成功した。これまで受精の融合に関与する様々な候補分子が挙げられていることから、融合は1組の分子の相互作用で完成される単純な機構であることは考えにくい。実際に、ほ乳類の培養細胞から作製したリコンビナントIzumoを透明帯除去未受精卵に加えたが、Izumo分子単独で卵子上に結合する証拠は得られなかった。このことは、Izumoが精子膜上の他の分子を介して融合能を示す分子であることを示している。Izumoと協同して働く因子を同定する目的で、Izumoの細胞内ドメインのC末端にHisタグを付加したTGマウスを作製し、その精子膜タンパク質から抗Hisタグ抗体を用いてIzumo-Hisを精製し、そのとき共精製されるタンパク質のアミノ酸配列をLC-MS/MSにより決定した。その結果、意外なタンパク質が同定された。このタンパク質はACE(Angiotensin-converting enzyme)に類似する膜タンパク質であり、全く機能未知のタンパク質であった。最近、精巣型ACEは従来のジペプチジルカルボキシペプチダーゼ活性の他にGPIアンカー型タンパク質を切断する活性もあり、精子と卵透明帯の相互作用を制御していることが報告されている。この研究成果は、今まで主に血圧調節機構について研究されてきたACEが、受精の膜融合や相互作用に深く関与するという新展開を導く非常に興味深い結果である。

2006年，我们成功鉴定出一种与精子膜上的融合因子Izumo相互作用的因子。由于已经提出了参与受精融合的各种候选分子，因此融合不太可能是通过一对分子相互作用完成的简单机制。事实上，将由培养的哺乳动物细胞制备的重组Izumo添加到已去除透明带的未受精卵中，但没有获得Izumo分子单独结合到卵上的证据。这表明出云是一种与精子膜上的其他分子表现出融合能力的分子。为了鉴定与 Izumo 合作的因子，我们生成了在 Izumo 细胞内结构域的 C 末端添加了 His 标签的 TG 小鼠，并使用抗 His 标签抗体从精子膜蛋白中纯化了 Izumo-His。，通过 LC-MS/MS 确定共纯化蛋白的氨基酸序列。结果，鉴定出了一种意想不到的蛋白质。该蛋白是一种与ACE（血管紧张素转换酶）类似的膜蛋白，其功能完全未知。最近有报道称，睾丸ACE除了具有常规的二肽基羧肽酶活性外，还具有切割GPI锚定蛋白的活性，并控制精子和卵子透明带之间的相互作用。这项研究结果是一个非常有趣的结果，它带来了新的进展，即主要研究血压调节机制的ACE深入参与受精过程中的膜融合和相互作用。