Elucidation of mechanisms of controlling egg envelope thickness in fish species.

阐明控制鱼类卵膜厚度的机制。

• 批准号: 22K06303
• 负责人: 佐野 香織
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Josai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06303/
• 关键词: 卵膜の厚さ; zona pellucida; メダカ; 魚類卵膜; 卵膜の厚さの制御

脊椎動物の卵細胞を覆う卵膜は、特に体外受精を行う魚類において、その厚さは捕食のリスクなどの卵保護の度合いと、孵化時に働く酵素（孵化酵素）との関係性により、厳密に調整されている。そのため、同一魚種の卵の卵膜は、一定の厚さのものが作られる。一方、魚類は産卵場所や産卵環境によって、浮性卵や沈性卵、付着卵など様々なタイプの卵を産み、浮性卵の卵膜は薄く、沈性卵の卵膜は厚い傾向が知られている。たとえ近縁種であろうと、浮性か沈性かで異なる厚さの卵膜を持つため、卵膜の厚さは個々の種レベルで柔軟に適応していると言える。このように、種間ではフレキシブルに変わり、種内では厳密に統一されている卵膜の厚さの制御が、一体どのような仕組みで行われているのかは、これまで全く明らかにされていない。本研究では、受精や多精拒否、胚の保護など様々な局面で重要な卵膜の厚さが、どのようなメカニズムで決定するかを解明することを目指している。魚類の中には母体の肝臓で卵膜タンパクを合成し、血流を介して卵巣へ輸送し、卵膜を形成する種がいる。そのような種では産卵期のメスの血中には常に高濃度の卵膜タンパク質が存在している。そのようなことから、例えば毎日産卵するため卵巣内では大小の卵が混在しているメダカなどでは、卵側が積極的に厚さを「決める」仕組みを持っている必要があると考えられる。そこで、human embryonic kidney (HEK) 293A細胞の発現系を用いて、卵膜タンパク質を作製し、メダカの腹腔内に投与し、それらが卵膜を形成する様子を観察した。その結果、卵膜はやはり一定の厚さにしかならないことが明らかとなった。また、卵膜の厚さを卵が制御していることを示す目的で、卵膜の厚さの違う２種のメダカ間で、始原生殖細胞を移植し、ドナー側の卵膜の厚さが再現されるかどうか解析している。

覆盖脊椎动物卵细胞的卵膜厚度，特别是在进行体外受精的鱼类中，根据卵子的保护程度进行严格调整，例如被捕食的风险以及与产生卵子的酶的关系。孵化过程中的作用（孵化酶）已完成。因此，同种鱼的卵都有一定厚度的卵膜。另一方面，鱼类根据产卵地点和产卵环境，产下各种类型的卵，如浮卵、沉卵和固着卵。即使是密切相关的物种，根据它们是漂浮还是下沉，卵膜的厚度也不同，因此卵膜的厚度可以说是在个体物种水平上灵活适应的。到目前为止，我们还没有完全弄清楚卵膜的厚度是如何控制的，卵膜的厚度在不同物种之间变化很大，但在一个物种内是严格一致的。在这项研究中，我们的目的是阐明决定卵膜厚度的机制，这在受精、多精排斥和胚胎保护等各个方面都很重要。一些鱼类在其母亲的肝脏中合成卵膜蛋白，通过血流将其运输到卵巢，并形成卵膜。在此类物种中，在产卵期间，卵膜蛋白始终以高浓度存在于雌性血液中。因此，例如青鳉鱼每天都会产卵，因此其卵巢中混有大卵和小卵，人们认为卵一定有一种主动“决定”厚度的机制。因此，我们利用人胚胎肾（HEK）293A细胞表达系统生产卵膜蛋白，将其腹腔注射给青鳉鱼，并观察它们如何形成卵膜。结果显示，蛋膜只有一定的厚度。此外，为了证明卵子控制卵膜厚度，将原始生殖细胞移植到两种不同卵膜厚度的青鳉鱼之间，供体侧的卵膜厚度正在分析是否可以繁殖。

项目成果

メダカの卵膜形成機構；肝臓発現ZPタンパク質と卵巣発現ZPタンパク質

青鳉卵膜形成机制；肝脏表达的ZP蛋白和卵巢表达的ZP蛋白

• 发表时间: 2022
• 作者: 横川玲央;渡邊花菜;西野良英;神田真司;安増茂樹;佐野香織
• 通讯作者: 佐野香織

真骨魚類は保存的な卵膜形成と多様化した卵膜形成の機構をあわせもつ

硬骨鱼具有保守且多样化的卵膜形成机制。

• 发表时间: 2022
• 作者: Sano Kaori;Shimada Sho;Mibu Hideki;Taguchi Mizuki;Ohsawa Takasumi;Kawaguchi Mari;Yasumasu Shigeki;佐野香織
• 通讯作者: 佐野香織