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受精における精子中心体機能の発現とその異常

哺乳動物の卵子には形態的な中心体(すなわち中心小体と周辺のpericentriolar matrix: PCM)は存在しない。受精、すなわちfirst cell cycle of lifeに必要な微小管形成中心(microtubule organizing center: MTOC:図18)としての中心体は精子が導入するのである。精子中心体の構造と機能発現を図19, 20に示す。精子中心体は頸部に存在し、2対の中心子(centriole)とその周囲の様々な中心子周辺蛋白から構成されるPCMから成る複合体である。PCM には微小管形成に関わる種々のタンパクが存在し、卵子細胞質内でそれらがリン酸化されることにより機能を発現すると考えられている。

図21にヒト受精における微小管の形成を示す。卵子内に侵入した中心体より放射状の微小管の束、すなわち精子星状体 (sperm aster)が形成される。雌性前核には微小管のmotor protein(微小管をレールとすると荷物を運ぶトロッコ列車の役割を果たす)の存在が確認されており、雌雄前核融合にむけた動きをプロモートする。ウシ雌性前核表面にはdynactin、雄性前核表面にはdyneinの存在が明らかになっており、図22, 23に示すごとく雌雄の融合に関与していると考えられている。また、微小管の放射状の構造はゲノムが卵子の中心を知るうえでは合理的であると考えられる。すなわち、最終的に卵子内 に360度方向に形成された微小管の斥力が卵子の中心でつり合い、雌雄ゲノムはそこに導かれるのである。雌雄前核は卵子中心で融合して精子中心体は分裂 し、第一分裂紡錘体が形成される。

文献(総論)

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図18 図19 図20 図21
図18 図19 図20 図21
図22 図23    
図22 図23    
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