体内で精子が卵と出会うための仕組みを解明－男性不妊症に対する分子診断法の開発や避妊薬開発に期待－

【ポイント】

精子が子宮と卵管の接合部（UTJ）に結合?通過し、卵を覆う糖タンパク質の層（卵透明帯）に結合する伝達経路において、精子タンパク質GALNTL5がその最終段階を担うことを発見した。
GALNTL5がUTJや卵透明帯に存在する糖鎖中のGalNAcと相互作用することで、精子はUTJに結合?通過および卵透明帯に結合することが示された。
男性不妊の原因遺伝子として検査?診断の対象となる可能性や、避妊薬開発への応用が期待できる。

【概要】

精子が体内で卵と出会うためには、精子が子宮から卵管へと移行する必要があります。精子の卵管への移行には、精巣など雄生殖組織で発現する30ほどの遺伝子が関与するものの、その分子メカニズムはよく分かっていませんでした。また、子宮から卵管へと移行できない精子を体外で卵丘細胞（＊1）を除去した卵と共培養すると、精子は卵透明帯（＊2）にほとんど結合できません。この結果から、精子の卵管への移行と卵透明帯への結合には共通の分子メカニズムが存在する可能性が示唆されていました。

?熊本大学　生命資源研究?支援センターの野田大地　准教授、瓜生怜華　大学院生は、大阪大学微生物病研究所の伊川正人　教授およびベイラー医科大学のMartin M. Matzuk（マーティン M. マツック）　教授らとの国際共同研究により、マウス精子タンパク質GALNTL5が子宮と卵管の接合部（UTJ）や卵透明帯表面に存在する糖鎖中のＮ－アセチルガラクトサミン（GalNAc）と相互作用することで、精子は子宮から卵管へと移行し、その後卵透明帯に結合できることを見出しました。本研究成果は、男性不妊の原因遺伝子としてとして検査?診断の対象となる可能性や、避妊薬開発への応用が期待できます。

?本研究成果は、英国科学誌「ネイチャーコミュニケーションズ（Nature Communications）」に、9月17日（水）午後6時（日本時間）以降に公開されます。また、本研究成果について、9月18日（木）午前11時から記者発表を行います。

[参考文献]

Augusto, D. G. et al. A common allele of HLA is associated with asymptomatic SARS-CoV-2 infection. Nature 620, 128–136(2023).
Motozono, C. et al. SARS-CoV-2 spike L452R variant evades cellular immunity and increases infectivity. Cell Host Microbe 29,1124–1136 (2021).
Motozono, C. et al. The SARS-CoV-2 Omicron BA.1 spike G446S mutation potentiates antiviral T-cell recognition. Nat. Commun.13, 5440 (2022).

（研究助成）

本研究は、科学技術振興機構（JST）戦略的創造研究推進事業さきがけ（JPMJPR2148）、同戦略的創造研究推進事業 CREST（JPMJCR21N1）、日本医療研究開発機構（AMED）／ASPIRE医療分野国際科学技術共同研究開発推進事業「次世代生殖補助医療に資する国際共同研究」、科学研究費補助金、武田科学振興財団研究助成、中島記念国際交流財団研究助成、千里ライフサイエンス振興財団研究助成、稲盛財団研究助成、持田記念医学薬学振興財団研究助成、OUマスタープラン実現加速事業、およびNational Institute of Health Grantの支援を受けて行いました。本研究は、熊本大学、大阪大学、Capital University of Physical Education and Sports、Beijing Normal University、およびBaylor College of Medicineとの共同で行いました。

【用語解説】

＊1　卵丘細胞：卵子を覆う細胞層。卵子の発達や受精を制御する。

＊2　卵透明帯：卵を覆っている糖タンパク質の層。受精するためには、精子は透明帯を通過する必要がある。

【論文情報】

掲載誌：Nature Communications

?論文タイトル：GALNTL5 binds GalNAc and is required for migration through the uterotubal junction and sperm-zona pellucida binding

著者：Taichi Noda*,**, Reika Uriu*, Daisuke Mashiko, Hina Shinohara, Yongcun Qu, Ayumu Taira, Ryan M. Matzuk, Duri Tahala, Motochika Nakano, Kimi Araki, Zhifeng Yu, Ying Zhang, Martin M. Matzuk**, and Masahito Ikawa**

?*共同筆頭著者

**：共同責任著者

DOI：10.1038/s41467-025-63805-4

URL：https://www.nature.com/articles/s41467-025-63805-4

【詳細】　プレスリリース（PDF1,061KB）

＜熊本大学SDGs宣言＞

お問い合わせ

生命資源研究?支援センター

生殖機能学分野

担当：准教授　野田大地

電話：096-373-6576/6646

e-mail：noda-t“AT”kumamoto-u.ac.jp

※E-mail は上記アドレス“AT”の部分を@に変えてください。