受精に関与する新しい細胞外ユビキチン-プロテアソーム系の解明

阐明参与受精的新细胞外泛素-蛋白酶体系统

• 批准号: 09J06571
• 负责人: 横田 直人
• 金额: $ 0.9万
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J06571/
• 关键词: 受精; 細胞外プロテアソーム; 精子; マボヤ; カタユウレイボヤ; ユビキチン

哺乳類やホヤ,ウニの受精において,細胞外ユビキチン-プロテアソーム系は非常に重要な役割を果たしていることが知られているが,その詳細なメカニズムならびに関与している酵素に関してはほとんど明らかにされていなかった.そこで,本研究者は精子ユビキチン化酵素の同定ならびに精子プロテアソームの受精における役割に着目し,以下の研究を進めた.(1)精子膜表面タンパク質や,精子先体反応時に放出されるタンパク質をLC-MS/MSを用いて網羅的に同定し,受精に関与するユビキチン-プロテアソーム系に関与する酵素の同定を試みた.その結果,受精において重要な働きをしていると考えられているマボヤHrTTSP1のカタユウレイボヤオルソログ,ならびにチャネルタンパク質,そして,何種類かのユビキチン化に関与すると予測されるタンパク質が同定された.今後はこれらのタンパク質が受精においてどのような役割を果たしているかを明らかにすることで受精におけるユビキチン-プロテアソーム系の全貌が明らかにされることが期待される.(2)精子プロテアソームの受精時の挙動を明らかにするために,カタユウレイボヤにおいてGFP融合αサブユニットを持つプロテアソームを発現するTGホヤの作製を試みた.TGホヤの作出には成功したが,GFPの蛍光は観察されなかったため,今後はノックインボヤの作製も視野に入れて研究を進めて行くことを計画している.(3)これまで受精におけるユビキチン-プロテアソーム系は新口動物を用いてのみ行われてきた.そこでこの系が動物において普遍的か否かを明らかにするために旧口動物であるクサイロアオガイ,タマクラゲ等を用いて研究を行った結果,これらの生物の受精もプロテアソーム阻害剤MG-132によって阻害されることが明らかになった.

众所周知，细胞外泛素-蛋白酶体系统在哺乳动物、海鞘和海胆的受精过程中发挥着非常重要的作用，但其详细机制和所涉及的酶在很大程度上尚不清楚，因此，该研究人员将重点放在精子泛素化酶的鉴定上。以及精子蛋白酶体在受精中的作用，并进行了以下研究：（1）精子膜表面蛋白及精子蛋白酶体在受精中的作用。我们使用LC-MS/MS全面鉴定了释放的蛋白质，并尝试鉴定参与受精的泛素蛋白酶体系统的酶。结果，我们发现它们在Ciona HrTTSP1（a）的受精中发挥重要作用。通道蛋白和一些预计参与泛素化的蛋白质被鉴定出来。希望通过阐明泛素-蛋白酶体系统在受精过程中所起的作用，我们将能够揭示泛素-蛋白酶体系统在受精过程中的全貌（2）阐明精子蛋白酶体在受精过程中的行为，我们试图在Ciona中创建表达带有GFP融合α亚基的蛋白酶体的TG海鞘。虽然我们成功创建了TG海鞘，但没有观察到GFP荧光，因此我们将来无法这样做。我们计划继续研究藜麦的生产，为了查明这种效应是否普遍，我们利用蜗牛和水母等古口动物进行了研究，结果发现这些生物体的受精作用是有效的。也被蛋白酶体抑制剂 MG-132 抑制。

项目成果

マボヤ精製20Sプロテアソームのサブユニット構成に関する研究

Maboya纯化20S蛋白酶体亚基组成的研究

• 发表时间: 2009
• 作者: 山川洋一;渡邊直浩;大野義章;片岡陽平
• 通讯作者: 片岡陽平