精子によって生成されるある1つのタンパク質が、妊娠に至る最後の段階を制御していることが、日本の研究者たちによって明らかになった。このタンパク質の遮断あるいは促進が、ホルモンを使用しない新しい避妊法や、男性の不妊治療の開発につながるかもしれない。

　このタンパク質は、縁結びで有名な神社にちなんで「Izumo」(イズモ)と名づけられた。生殖にかかわる分子の研究の多くはこれまで、その初期段階で失敗してきたが、ようやくこのイズモ(写真)が、妊娠に不可欠なタンパク質であるとわかった。

　大阪大学の『遺伝情報実験センター』の岡部勝教授の研究チームは、マウスを使った実験でイズモの機能を遮断し、このタンパク質が受精に不可欠であることを証明した。このタンパク質を操作されたマウスは生殖能力を失い、元どおりにイズモをマウスに戻したところ、生殖能力も回復した。

　単純なことのように聞こえるが、受精に必要なタンパク質を同定することは、生殖を研究する科学者にとって至難の業だった。1990年代半ば、「ADAM」と呼ばれる新しく発見された遺伝子ファミリーが受精のカギを握るタンパク質を生成するとされ、ようやく目標が達成されたかのように思われた。だがその後、ADAMのないマウスに生殖能力があるとわかり、研究者たちを落胆させた。

　それ以来、岡部教授が今回成し遂げたような発見が待ち望まれていた。

　ペンシルベニア大学の生物学部長を務めるリチャード・シュルツ教授は「研究者たちは落胆していた。手にしたと思うたびに、それが手からすり抜けていくような感じだった」と話した。シュルツ教授は、今回の研究には参加していない。

　生殖にかかわる分子の仕組みを研究する科学者たちは今後、今回の研究成果を利用し、ホルモンを使用しない新しい避妊法の発見を目指して研究を行なうことになる。あるいは、男性の不妊についての研究も可能だろう(一部の不妊男性には、イズモがないと考えられる)。

　「イズモは(精子と卵子の)融合に不可欠だとわかった、精子における初めての因子だ」と、岡部教授は電子メールで述べた。「融合のメカニズムの解明に向け、今後多数の実験が重ねられるだろう。つまり、イズモの発見がこの分野を活気づけるはずだと考えている」

　融合は、受精の最終段階(写真)にあたり、タンパク質の同定をこれほど難しくしていた原因はそこにあった。岡部教授は、注入するとマウスが不妊になるモノクローナル抗体(タンパク質に結合して非活性化する分子)を突き止めた20年前から、このタンパク質の存在に気づいていた。

　岡部教授がそれらのマウスを注意深く研究したところ、精子は見た目も運動性も正常で、雌のマウスの卵子に正常に反応しているように見えた。さらには卵子との結合も可能だった。岡部教授は当時、結合のもう一歩先の受精のための最終段階、つまり融合について調べる必要があるとはまったく考えなかった。

　このタンパク質が受精におけるこれほど遅い段階で作用するという事実は、避妊(日本語版記事)という点では厄介な問題になるかもしれないとシュルツ教授は述べる。もっと早い段階で受精プロセスを阻止できるほうが、避妊には好都合だ。

　「このタンパク質を阻止できなければ、避妊という点では失敗になる」とシュルツ教授は言う。だがシュルツ教授は、他の避妊法と組み合わせてイズモを最後の砦としてターゲットにできると考えている。

　イズモをベースとした避妊は、このタンパク質を阻止する女性用の薬という形になると想定される。だがそうした薬の実現は、まだかなり先の話のようだ。

　人間の体内のすべての精子のイズモを遮断する薬を開発することは困難を極めるだろうと、男性生殖・泌尿器学会(SMRU)の会長であり、コーネル大学の泌尿器学部長を務めるピーター・シュレイグル博士は述べる。さらに、このタンパク質に作用する十分な量の抑制薬を、精子と卵子が受精する卵管に投与することも非常に難しいだろう。

　岡部教授のチームによる今回の研究は、3月10日付『ネイチャー』誌に掲載されている。

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