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オオミジンコをモデルとした甲殻類の生殖・脱皮周期を制御する内分泌機構の解明

Research Project

Project/Area Number 14J04101
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Animal physiology/Animal behavior
Research InstitutionThe Graduate University for Advanced Studies

Principal Investigator

角谷 絵里  総合研究大学院大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywordsオオミジンコ / 脱皮ホルモン / 胚発生 / 脱皮 / 脱皮ホルモン合成器官 / Daphnia magna / ecdysteroids / 20E / moulting / reproductive cycle
Outline of Annual Research Achievements

オオミジンコの胚発生における脱皮ホルモンの役割について解析した。前年度、オオミジンコ単為生殖は脱皮ホルモンにより制御されていることを明らかにしたが、胚発生制御については多くがわかっていなかった。本研究では、まず胚発生期の脱皮ホルモン濃度変動をELISA法により解析した。その結果、脱皮ホルモン濃度は胚発生期中に2度ピークになることが明らかになった。また、それぞれのピーク後の脱皮ホルモン濃度低下は胚発生期中の脱皮時期と一致していた。このことから、脱皮ホルモン濃度のピーク後の低下が胚の脱皮を誘導していることが示唆された。さらに、脱皮ホルモン合成経路遺伝子、neverland、shadeの発現変動を解析した結果、脱皮ホルモン濃度のピークに先行して発現が上昇し始めた。次に、neverland、shadeをそれぞれRNAiによりノックダウンしたところ、neverlandノックダウン個体、shadeノックダウン個体どちらも脱皮が阻害され、発生遅延または胚生致死となった。以上の結果から、オオミジンコ胚発生において、脱皮ホルモンは脱皮を制御し胚発生に必須の役割を果たしていることが明らかになった。
オオミジンコ脱皮ホルモン合成器官について、前年度、成体の消化管ではないかとの推測が得られた。これは、脱皮ホルモン合成の最初に働く酵素の遺伝子であるneverlandが消化管特異的な発現が見られたためである。胚におけるneverlandの発現をin situ hybridizationで解析した結果、消化管での特異的発現が認められた。よって、胚による脱皮ホルモン合成は消化管で行われている可能性が示唆された。また、neverland、shadeの発現が胚発生期中期より上昇し始めることから、胚の自発的脱皮ホルモン合成は胚発生中期に始まると予想された。
以上の結果を国際紙に発表した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2016 2014

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Neverland regulates embryonic moltings through the regulation of ecdysteroid synthesis in the water flea Daphnia magna, and may thus act as a target for chemical disruption of molting2016

    • Author(s)
      Sumiya, Eri, Ogino, Yukiko, Toyota, Kenji, Miyakawa, Hitoshi, Miyagawa, Shinichi, Iguchi, Taisen
    • Journal Title

      Journal of Applied Toxicology

      Volume: - Issue: 11 Pages: 1476-1485

    • DOI

      10.1002/jat.3306

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Roles of ecdysteroids for progression of reproductive cycle in the fresh water crustacean Daphnia magna2014

    • Author(s)
      Eri Sumiya, Yukiko Ogino, Hitoshi Miyakawa, Chizue Hiruta, Kenji Toyota, Shinichi Miyagawa, Taisen Iguchi
    • Journal Title

      Frontiers in Zoology

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 60-60

    • DOI

      10.1186/s12983-014-0060-2

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Effects of external ecdysteroid and fenarimol, an inhibitor of ecdysteroid synthesis, in reproduction or development of Daphnia magna2014

    • Author(s)
      角谷絵里
    • Organizer
      環境ホルモン学会
    • Place of Presentation
      東京大学 (東京)
    • Year and Date
      2014-12-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Analyses of the roles of ecdysteroids during reproductive cycle and embryogenesis in Daphnia magna2014

    • Author(s)
      角谷絵里
    • Organizer
      比較内分泌学会
    • Place of Presentation
      基礎生物学研究所 (愛知県、岡崎)
    • Year and Date
      2014-11-08
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] オオミジンコ脱皮ホルモン合成経路遺伝子の胚発生過程における発現様式2014

    • Author(s)
      角谷絵里
    • Organizer
      日本動物学会
    • Place of Presentation
      東北大学 (宮城県、仙台)
    • Year and Date
      2014-09-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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