クラゲの受精時の卵内Ca^<2+>濃度上昇の役割の解明

阐明水母受精过程中卵中 Ca^<2+> 浓度增加的作用

基本信息

批准号：
16770055
负责人：
出口竜作
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Miyagi University of Education
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度の研究では、エダアシクラゲの受精時の卵内Ca^<2+>濃度上昇がMAPキナーゼの不活性化を引き起こすこと、また、このMAPキナーゼ不活性化が精子誘引の停止や細胞周期の開始といった受精後に見られる一連の現象を引き起こしていることを見い出した。本年度は、このようなMAPキナーゼの役割に対する理解をさらに深めるため、非常に透明で直径も大きい卵を放出するフサウミコップという種のクラゲを用いた実験を行った。フサウミコップ卵においても、受精後にMAPキナーゼが不活性化していることがウェスタンブロットにより確認された。また、未受精卵にMEK(MAPキナーゼキナーゼ)を投与したところ、受精卵と同様に、精子誘引の停止と細胞周期の開始が誘起された。MEK投与後のG_1/S期の移行(蛍光標識したdUTPの核への取り込みにより確認)、核膜の崩壊(微分干渉顕微鏡により確認)、およびその後の細胞質分裂などの各過程は、受精卵とほぼ同じタイムコースで進行した。未受精卵を動物半球と植物半球に二分し、それぞれの卵断片の精子誘引能力を比較したところ、その両者に差は見られなかった。また、精子誘引能力は、ピペットを用いて抜き取った卵の細胞質にも認められることが分かった。この細胞質による誘引能力は、未受精卵でもすでに精子誘引を停止した受精卵や卵割期の胚でも同等であった。以上の結果は、(1)クラゲの未受精卵では精子誘引物質が卵表全体から放出されていること、(2)受精後の精子誘引の停止は誘引物質の卵外への放出機構の停止に起因すること、(3)受精後のMAPキナーゼの不活性化がこのような精子誘引停止、並びに細胞周期開始を誘起していること、を強く示唆している。

去年的研究表明，Edaacic 水母受精过程中卵子中 Ca^2+ 浓度的增加会导致 MAP 激酶失活，并且这种 MAP 激酶失活会导致精子吸引的停止和细胞周期的启动。这会导致受精后出现一系列现象。今年，为了进一步加深我们对 MAP 激酶作用的了解，我们使用一种名为 Fusaumikop 的水母进行了实验，这种水母会释放出极其透明且直径较大的卵。 Western blotting证实受精后Fusaumikop卵中MAP激酶也失活。此外，当 MEK（MAP 激酶激酶）被给予未受精卵时，它会诱导精子吸引力的停止和细胞周期的启动，就像在受精卵中一样。诸如 G_1/S 相变（通过将荧光标记的 dUTP 摄取到细胞核中来证实）、核膜塌陷（通过微分干涉对比显微镜来证实）和随后的 MEK 施用后的胞质分裂等过程几乎在受精卵中进行。同一时间的课程。当未受精的卵子被分成动物半球和植物半球并比较每个卵子碎片吸引精子的能力时，发现两者之间没有差异。研究还发现，用移液器提取的卵子的细胞质中也观察到了吸引精子的能力。这种细胞质吸引能力对于未受精卵、已经停止吸引精子的受精卵以及卵裂阶段的胚胎来说是相同的。上述结果表明，（1）未受精的水母卵中精子引诱剂从整个卵表面释放，（2）受精后精子吸引的停止是由于向卵外释放引诱剂的机制停止所致。 (3)受精后MAP激酶失活诱导精子吸引停滞和细胞周期启动。