注目の研究

精子の運動制御に必須の酵素を発見~男性用避妊薬の開発に応用可能

2015/10/02

研究成果のポイント

1. 精巣で発現する特定の酵素を阻害した雄マウスは不妊になることを発見しました。

2. 精子の正常な運動と受精能力にとってその酵素が必須であることを確認しました。

3. 不妊症の原因究明や診断法、男性避妊薬の開発に繋がる成果です。

研究の概要

筑波大学 生命環境系 柴小菊助教、稲葉一男教授は大阪大学との共同研究により、精巣で発現する脱リン酸化酵素である精子カルシニューリン(PPP3CC/PPP3R2)が精子の正常な運動制御と受精能力に必須であることを明らかにしました。精子カルシニューリンを欠損した精子は、尻尾の中片部だけが屈曲しなくなることで、卵への受精に必要な正常な運動ができなくなります。カルシニューリンは全身に存在する脱リン酸化酵素として広く知られています。研究グループはさらに、精巣特異的に発現する精子カルシニューリン遺伝子を破壊した雄マウスが不妊になることを明らかにしました。ヒトにも精子カルシニューリンが存在し、脱リン酸化酵素活性を有することもわかりました。また、雄マウスにカルシニューリン阻害剤を2週間投与すると不妊となることと、投与を中止すると1週間で生殖能力が回復することを確認しました。

男性用の経口避妊薬は未だに実現していません。精子カルシニューリンを特異的に阻害できれば、即効性があり、しかも可逆的な男性避妊薬の開発に繋がることが期待されます。また、精子の運動機能に関する今回の新知見から、不妊症の原因究明や診断に新たな視点が加わったことになります。

本研究成果は10月1日に米国科学誌「Science」のオンライン速報版として公表されました。(DOI: 10.1126/science.aad0836)

 

図 精子の運動能

A: マウスの精子。精子尻尾は主に中片部と主部に分けられる。

B: 運動中の精子尻尾の経時的変化。精子カルシニューリンを欠損した精子では、中片部(矢印)だけが屈曲しなくなる。

C: 精子カルシニューリンがない精子は、卵の周りにある透明帯(矢印)に結合できるが通過できずに不妊となる。

問い合わせ先

稲葉 一男(いなば かずお)

筑波大学 生命環境系 教授、下田臨海実験センター センター長