2019/03/19
理化学研究所
庆应义塾大学医学部
理化学研究所脳神経科学研究センター発生神経生物研究チームの松浦徹研究員（現在、関西医科大学医学部実験病理学講座講師）と理化学研究所脳神経科学研究センター発生神経生物研究チーム、チームリーダー 兼 庆应义塾大学医学部薬理学教室客員教授の御子柴克彦の研究チームは、マウスの受精の際に受精卵内で放出されたカルシウムイオンが、ポジティブフィードバックにより、さらにカルシウムイオンを放出させることで、数時間もの間カルシウムイオン濃度の振動（カルシウム振動）を維持する新しい仕組みが存在することを明らかにしました。
ヒトを含むほとんどの哺乳动物种において、排卵された卵子は减数第二分裂中期で减数分裂を停止しているが、精子との受精により活性化し、発生を开始します。この卵子の活性化を引き起こすのが、カルシウム振动です。
受精によって卵の中のカルシウムイオン浓度は上昇?下降を繰り返し、これによって卵子の表层颗粒の放出、细胞分裂抑制因子の不活性化、第二极体放出、そして前核形成という卵活性化が引き起こされていきます。カルシウム振动は数时间にわたって维持され、カルシウム振动の持続时间と胚の発生には関係があることが知られており、カルシウム振动を维持することは胚の正常な発生に重要です。
研究チームは、まず卵内のカルシウムイオン浓度を上昇させる物质であるイノシトール3リン酸（滨笔3）とカルシウムイオンを可视化するための遗伝子导入可能な新しいセンサーを开発しました。
新しい滨笔3センサーはこれまでのものと比较して10倍の感度を持ち、受精卵内の微小な滨笔3浓度変化を世界で初めて捉えることに成功しました。またこの滨笔3センサーと共に用いることのできるカルシウムセンサーも开発しています。
研究チームはこれらのセンサーを用いて受精卵内の滨笔3とカルシウムイオン浓度変化の测定を行い、カルシウムイオン浓度上昇によって滨笔3を产生するホスホリパーゼ颁酵素が活性化し、さらに滨笔3の产生を起こすことを明らかにしました。つまり、このカルシウム―ホスホリパーゼ颁－滨笔3によるポジティブフィードバックによって、受精后の卵内に滨笔3が蓄积し、长时间のカルシウム振动を维持し、正常な胚の発生を促すことが分かりました。
本研究成果は2019年3月18日（月）（英国時間）に、英科学誌「Scientific Reports」（オンライン版）に掲載されました。
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