これは、卵門の誘引因子が精子を卵門へ導く化学的な道しるべ(キモアトラクト)として機能している可能性を強く示すものです。
また、マウス精子が卵門を通過した後の挙動についても重要な発見がありました。
魚類の精子には存在しない先体(アクロソーム)という酵素の詰まった「帽子」がマウス精子の頭部にはありますが、この先体が放出される先体反応は本来、哺乳類の精子が卵子と出会ったときに起こる現象です。
研究チームが先体部分に赤い蛍光標識(mCherry)を持つトランスジェニック・マウスの精子を使って観察したところ、ゼブラフィッシュ卵門を通過して卵膜内に入ったマウス精子の多くは先体が未反応のまま残っていることがわかりました。
つまり、魚の卵の環境ではマウス精子の先体反応が十分に起こらず、精子は酵素を放出しないまま内部に存在していたのです。
この理由は定かではありませんが、ゼブラフィッシュの卵は元来アクロソームを持たない精子に対応した仕組みを進化させてきたため、マウス精子に先体反応を促すシグナルを与えられない可能性があります。
事実、今回マウス精子は卵膜内空間に進入したものの、卵そのもの(卵細胞)との融合・受精には至りませんでした。
この点は「種の壁」の厳しさを示すものですが、逆に言えば卵門を通過するまでのプロセスについては種を超えて共通する部分があることが示されたといえます。
さらに注目すべきことに、マウス精子が魚の卵門を通過するにはCatSper(キャットスパー)と呼ばれる精子固有のカルシウムイオン・チャネルが不可欠であることも判明しました。
CatSperは精子のべん毛の活動性(ハイパーアクティベーションと呼ばれる力強い運動)を制御するタンパク質で、受精に重要な役割を果たします。
研究チームがCatSper1遺伝子を欠損した変異マウス(CatSper1 Nullマウス)の精子を用いて同じ実験を行ったところ、これらの精子はゼブラフィッシュの卵門にほとんど近寄らず、通過することもできませんでした。