マウスの成長・成熟卵母細胞におけるセリン輸送

l-Serine transport in growing and maturing mouse oocytes.

• Han Zhang
• Taylor McClatchie
• Jay M Baltz

抄録

セリンは、タンパク質合成以外にも、葉酸サイクルに一炭素単位を供給するなど、細胞の代謝に関わる役割を持っている。マウスの成長期の卵母細胞は、フルサイズに近づくと葉酸の蓄積が始まるので、卵母細胞がセリンを輸送しているかどうかを調べました。卵母細胞では、成長の終わり近くにかなりの量のセリンが輸送されるようになった。セリン輸送は、卵子が減数分裂を再開したときに継続したが、第一減数分裂期の途中で停止し、第二減数分裂期の成熟卵では静止したままであった。セリントランスポーターはナトリウム依存性で、アラニン、システイン、ロイシン、ヒスチジンによって阻害され、セリンのミヒャエルイス・メンテン定数（K）は200μMであった。予期せぬことに、積雲細胞で囲まれた卵母細胞を減数分裂停止の生理的メディエーターであるナトリウレチンペプチド前駆体タイプCに曝露すると、囲まれた卵母細胞によるセリンの輸送が実質的に刺激されました。最後に、卵母細胞自身による輸送に加えて、積雲細胞は、無傷の積雲-卵母細胞複合体内のギャップジャンクションを介して封入卵母細胞にセリンを供給します。

Serine has roles in cell metabolism besides protein synthesis including providing one-carbon units to the folate cycle. Since growing mouse oocytes undergo a burst of folate accumulation as they near full size, we have investigated whether oocytes transport serine. Substantial serine transport appeared in oocytes near the end of their growth. Serine transport continued when oocytes resumed meiosis but ceased partway through first meiotic metaphase, remaining quiescent in mature eggs in second meiotic metaphase. The serine transporter was sodium dependent and inhibited by alanine, cysteine, leucine, or histidine, and had a Michaelis-Menten constant (K ) for serine of 200 µM. Unexpectedly, exposing cumulus cell-enclosed oocytes to the physiological mediator of meiotic arrest, natriuretic peptide precursor Type C, substantially stimulated serine transport by the enclosed oocyte. Finally, in addition to transport by the oocyte itself, cumulus cells also supply serine to the enclosed oocyte via gap junctions within intact cumulus-oocyte complexes.

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