脊索動物の卵成熟・排卵機構の起源は、神経ペプチドによる制御か？

脊索动物卵子成熟和排卵机制的起源是由神经肽控制的吗？

• 批准号: 17J10624
• 负责人: 松原 伸
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Suntory Foundation for Life Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J10624/
• 关键词: 神経ペプチド; 卵成熟; 排卵; カタユウレイボヤ; MAPKシグナリング

本研究の目的は、脊索動物の原型を有していると考えられるカタユウレイボヤを用いて、神経ペプチドによる卵成熟・排卵制御ネットワークを解明することである。平成30年度は計画に従い、神経ペプチドによるホヤ卵成熟・排卵制御カスケードの決定を試みた。ホヤの卵成熟制御因子は、脊椎動物と無脊椎動物で広く保存されているMPFであることが示唆されていたので、p13suc1ビーズによるホヤMPFの濃縮と、ELISAによる活性の検出法を組み合わせ、神経ペプチドによるMPF活性上昇の検出を試みた。しかしながら、活性測定に十分量のタンパクを確保できなかったため、MPFの構成因子であるCdc2の阻害剤 (Ro-3306) を用いた実験に変更した。単離したホヤ卵胞をRo-3306と神経ペプチドとで同時処理にすることよって、神経ペプチド単独処理による卵成熟促進効果が打ち消されることがわかった。また、このRo-3306は内在のCdc2活性阻害を介してホヤ卵成熟を阻害することをin vitroで示し、さらに人工授精実験によって神経ペプチドが確かに卵成熟を促進させることを明らかにした。以上により、神経ペプチド→MEK/ERK→MPF→卵成熟という制御カスケードが明らかになった。神経ペプチド下流の排卵制御機構についても同様に、単離したホヤの卵胞を、排卵実行酵素の候補であるメタロプロテアーゼ (MMP) の阻害剤と神経ペプチドとで同時に処理することにより、神経ペプチド単独処理による排卵促進効果が打ち消されることがわかった。また、神経ペプチド受容体、MAPK, MMPの局在解析によって、神経ペプチドによるMMP発現誘導は卵母細胞で起こり、排卵時に起こるコラーゲンの分解は外側濾胞細胞で起こることも明らかにした。以上の結果から神経ペプチド→MEK/ERK→MMP→コラーゲン分解→排卵という制御カスケードが明らかになった。

本研究的目的是利用海鞘（Ciona）阐明神经肽介导的卵子成熟和排卵调节网络，海鞘被认为是脊索动物的原型。 2018财年，我们尝试根据计划确定使用神经肽对海鞘卵成熟和排卵控制的级联反应。有人提出海鞘卵成熟调节因子是MPF，它在脊椎动物和无脊椎动物中广泛保守，因此，我们将p13suc1珠子富集海鞘MPF并使用ELISA检测活性来尝试检测MPF的增加。​​肽引起的活性。然而，由于我们无法获得足够量的蛋白质用于活性测量，因此我们将实验改为MPF的成分Cdc2 (Ro-3306)的抑制剂。发现通过用Ro-3306和神经肽同时处理离体海鞘卵泡，消除了单独用神经肽处理引起的促进卵母细胞成熟的效果。我们还在体外证明Ro-3306通过抑制内源性Cdc2活性来抑制海鞘卵成熟，此外，在人工授精实验中，我们发现神经肽确实促进卵成熟。上述结果揭示了神经肽→MEK/ERK→MPF→卵母细胞成熟的级联调节。同样，关于神经肽下游的排卵控制机制，用神经肽和金属蛋白酶（MMP）抑制剂同时处理分离的海鞘卵泡，发现金属蛋白酶（MMP）抑制剂具有促进排卵的作用。此外，神经肽受体、MAPK和MMP的定位分析表明，神经肽诱导MMP表达发生在卵母细胞中，排卵期间发生的胶原蛋白降解发生在外卵泡细胞中。上述结果揭示了神经肽→MEK/ERK→MMP→胶原蛋白降解→排卵的调节级联。

项目成果

Sardine procalcitonin amino-terminal cleavage peptide has a different action from calcitonin and promotes osteoblastic activity in the scales of goldfish.

沙丁鱼降钙素原氨基末端裂解肽具有与降钙素不同的作用，可促进金鱼鳞片中的成骨细胞活性。

• DOI: 10.1016/j.cbpa.2017.06.007
• 发表时间: 2017
• 作者: Kase; Y.; Ikari; T.; Sekiguchi; T.; Sato; M.; Ogiso; S.; Kawada; T.; Matsubara; S.; Satake; H.; Sasayama; Y.; Endo; M.; Kitamura; K.; Hattori; A.; Watanabe; T.X.; Maruyama; Y.; Watanabe; Y.; Funahashi; H.; Kambegawa; A.;Suzuki; N.
• 通讯作者: N.

ホヤバソプレシンによる卵成熟・排卵制御機構の解明

海鞘加压素对卵子成熟和排卵控制机制的阐明

• 发表时间: 2018
• 作者: 松原 伸

脊索動物の起源的生物、ホヤの排卵制御機構の解明

阐明脊索动物的起源生物海鞘的排卵控制机制

• 发表时间: 2017
• 作者: 松原 伸;白石 慧;佐竹 炎
• 通讯作者: 佐竹 炎

Invertebrate Gonadotropin-Releasing Hormone-Related Peptides and Their Receptors: An Update

无脊椎动物促性腺激素释放激素相关肽及其受体：更新

• DOI: 10.3389/fendo.2017.00217
• 发表时间: 2017
• 作者: Sakai Tsubasa;Shiraishi Akira;Kawada Tsuyoshi;Matsubara Shin;Aoyama Masato;Satake Honoo
• 通讯作者: Satake Honoo

Mouse prolyl oligopeptidase plays a role in trophoblast stem cell differentiation into trophoblast giant cell and spongiotrophoblast

小鼠脯氨酰寡肽酶在滋养层干细胞分化为滋养层巨细胞和海绵滋养层中发挥作用

• DOI: 10.1016/j.placenta.2017.03.004
• 发表时间: 2017
• 影响因子: 3.8
• 作者: Maruyama Yuki;Matsubara Shin;Kimura Atsushi P.
• 通讯作者: Kimura Atsushi P.