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精子がおたまじゃくし状になるために必須のタンパク質を発見医療技術ニュース

大阪大学は、精子が細胞質を除去して流線型になるために必須となる、タンパク質TSKSを発見した。ヒト精子にも存在するため、男性不妊の診断や治療法開発につながることが期待される。

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 大阪大学は2023年3月7日、精子が細胞質を除去して流線型になるために必須となる、タンパク質TSKSを発見したと発表した。ヒト精子にも存在するため、男性不妊の診断や治療法開発につながることが期待される。

 精子は、長い距離をスムーズに泳いで卵子にたどり着くために、前進しやすいおたまじゃくし状の流線型を有する。もともとは一般的な細胞と同じ円形の精子細胞から分化しており、精子が完成する直前に大量の細胞質が取り除かれて流線型となる。

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精巣内で完成直前の精子の電子顕微鏡観察像(赤破線は細胞質を示している)[クリックで拡大] 出所:大阪大学
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精子から細胞質が除去される過程[クリックで拡大] 出所:大阪大学

 生殖細胞内には、nuage(ヌアージュ)と呼ばれる、電子密度が高い領域がある。今回の研究では、機能未知のタンパク質TSKSが存在していた2種類のnuageをTSKS由来nuage(TDN)とし、その機能を検証した。

 まず、TSKS欠損マウスを作製したところ、TDNが消失し、精子形成の最終段階で細胞質が除去されず、流線型の形態になることができなかった。つまり、細胞質を多く含んだままの精子が産生され、雄性不妊となることから、TSKSが生殖能力に重要であることが分かった。

 また、TDNとTSKSが欠損したマウスの精子は、精子が貯蔵される精巣上体においてアポトーシスによる分解を受けることも確認された。

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精巣上体内精子の電子顕微鏡観察像(矢印は、アポトーシスにより精子の一部が分解されている様子)[クリックで拡大] 出所:大阪大学

 男性不妊には、精子に過剰な細胞質を有するERC(excess residual cytoplasm)が原因となるものもある。TSKSやTDNを突破口とし、ERC患者の病因を明らかにすることで、治療法の開発が期待される。

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