細胞外熱ショックタンパク質70-酸性脂質複合体の構造と生理学的役割の解明

阐明细胞外热休克蛋白70-酸性脂质复合物的结构和生理作用

基本信息

批准号：
09F09722
负责人：
北島健
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的はHsp70オリゴマーと酸性脂質複合体の機能と生物学的意義の解明であった。まず、Hsp70-酸性脂質複合体を生体内の細胞外環境から単離することに取り組んだ。今年度はその生体系としてブタ精子に着目した。Hsp70がブタ精子をはじめ種々の雄性生殖器官に存在することを見出し、特に精子の成熟が起こる精巣上体に多量に検出された。精子Hsp70は他の組織由来のHsp70よりも小さく、異なる抗原性をもっていた。また、精子Hsp70をATPアガロースクロマトグラフィーで精製した。さらにHsp70は主として細胞膜画分およびエキソソームと呼ばれる膜小胞画分に局在することをみいだした。これらの知見から、現在、精子のHsp70について二つの仮説を提唱する。ひとつは、オリゴマー化したHsp70は卵-精子相互作用を補助すること、もうひとつは、Hsp70の複合体形成は精子膜において起こり、精子の受精能獲得と深く関わること、である。そこで、Hsp70が精子の受精能獲得に関わる可能性を追求することとし、次に、今年度は、試験管内での受精能獲得の反応を最適化し、その過程におけるHsp70の局在変化を調べることにしたが、この研究においては、新しく精子の受精能獲得を判定するマーカーを確立することが必要であり、まずは、その課題にも取り組んだ。その結果、精子の生体膜マイクロドメイン(ラフト)に局在する小麦胚芽アグルチニンWGAエピトープをもつ糖タンパク質がマーカー候補になることを突き止めた。すなわち、受精能獲得後、WGAエピトープは減少した。中でもWGA16と命名した糖タンパク質に着目し、一定の成果を挙げることができた。まず、糖タンパク質を精製子、部分アミノ酸配列を決定し、その配列をもとにクローニングに成功した。一方、特異的抗体を産生し、その抗体によってWGA16が精漿成分として前立腺で生合成され、精子に結合する分子であることが判明した。現在、このタンパク質とHsp70との関係を解明する方向の研究を進めている。

本研究的目的是阐明 Hsp70 寡聚物和酸性脂质复合物的功能和生物学意义。首先，我们致力于从体内细胞外环境中分离 Hsp70-酸性脂质复合物。今年，我们重点关注猪精子作为生物系统。我们发现Hsp70存在于包括猪精子在内的各种男性生殖器官中，特别是在精子成熟的附睾中大量检测到。精子 Hsp70 比其他组织的 Hsp70 更小，并且具有不同的抗原性。此外，通过ATP琼脂糖层析纯化精子Hsp70。此外，我们发现Hsp70主要定位于称为外泌体的细胞膜部分和膜囊泡部分。基于这些发现，我们目前提出了关于精子中 Hsp70 的两个假设。一是寡聚化的Hsp70支持卵子与精子的相互作用，二是Hsp70复合物的形成发生在精子膜中，并深度参与精子获能。因此，我们决定探究Hsp70参与精子获能的可能性，接下来，我们将在体外优化获能反应，并研究在此过程中Hsp70的定位变化。但是，在这项研究中，这是必要的。为了建立一个新的标记来确定精子是否具有受精潜力，我们首先解决了这个问题。结果，他们发现位于精子生物膜微区（筏）中的带有麦芽凝集素 WGA 表位的糖蛋白是一个候选标记。即，获能后，WGA表位减少。其中，我们重点研究了一种名为WGA16的糖蛋白，并取得了一定的成果。首先，他们纯化了糖蛋白，确定了其部分氨基酸序列，并根据该序列成功克隆了该蛋白质。另一方面，人们发现WGA16是一种在前列腺中作为精浆成分生物合成的分子，通过产生特异性抗体与精子结合。我们目前正在进行研究以阐明该蛋白与 Hsp70 之间的关系。

项目成果

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专著数量（0）

科研奖励数量（0）

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专利数量（0）

Glycosaminoglycan-dependent complex formation of 70-kDa heat shock protein

70-kDa 热休克蛋白的糖胺聚糖依赖性复合物形成

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
T.Silverston;O.Fourmaux;K.Salamatian;K.Cho;Estelle Garenaux;T.Silverston;Yoichiro Harada
通讯作者：
Yoichiro Harada

DOI：
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通讯作者：
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通讯作者：
M.Nagae et al.