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魚類の脳の性転換メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 16J03203
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Aquatic life science
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

菊池 結貴子  東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords性差 / 魚類 / 脳 / 性転換 / 性スペクトラム / エストロゲン / 性的可逆性
Outline of Annual Research Achievements

魚類の脳の性転換メカニズムの解明を最終的な目標に据え、そのための糸口として、メダカの脳内の、性行動を支配するとされる領域でメスだけにみられる巨大な神経細胞「FeSP(Female-specific, Sex steroid-responsive Peptidergic)ニューロン」に注目して研究を進めた。FeSPニューロンが魚類の脳の性転換カスケードの一端を担うという仮説のもと、その機能と制御機構を明らかにすることを研究の目的とし、以下の解析を行った。
①FeSPニューロンでエストロゲン依存的に発現する遺伝子の機能解析を行った。前年度までにFeSPニューロンでエストロゲン依存的に発現する遺伝子を新たに5つ見出し、それらのノックアウトメダカを作出した。本年度はこれらのノックアウトメダカのメスの性行動を解析し、うち1遺伝子のノックアウト系統で、メスの性行動に異常がみられることを見出した。
②透過型電子顕微鏡を用い、FeSPニューロンの細胞内構造を詳細に観察した。その結果、核内にヘテロクロマチン領域がみられないこと、細胞質内に発達した小胞体があることがわかった。
③小胞体と、それと同様にタンパク質のプロセシングに関与するゴルジ体をそれぞれ特異的に認識する抗体を用いた蛍光免疫組織化学を行い、電子顕微鏡でみられた細胞内小器官の局在を確かめた。その結果、細胞内に層状に発達した小胞体と、細長いゴルジ体が確認できた。②と③の結果から、FeSPニューロンはユークロマチン化したクロマチンをもち、発達した小胞体とゴルジ体で多量のタンパク質をプロセシングしていることが示唆された。
以上の成果により、FeSPニューロンがエストロゲン依存的に活発な遺伝子発現とタンパク質産生を行うことが示され、そのうち1つの遺伝子はメスの性行動に寄与することが強く示唆された。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Sexually Dimorphic Neuropeptide B Neurons in Medaka Exhibit Activated Cellular Phenotypes Dependent on Estrogen2019

    • Author(s)
      Yukiko Kikuchi, Towako Hiraki-Kajiyama, Mikoto Nakajo, Chie Umatani, Shinji Kanda, Yoshitaka Oka, Keisuke Matsumoto, Hitoshi Ozawa, Kataaki Okubo
    • Journal Title

      Endocrinology

      Volume: 160 Issue: 4 Pages: 827-839

    • DOI

      10.1210/en.2019-00030

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three urocortins in medaka: identification and spatial expression in the central nervous system2017

    • Author(s)
      K Hosono, J Yamashita, Y Kikuchi, T Hiraki‐Kajiyama, K Okubo
    • Journal Title

      Journal of Neuroendocrinology

      Volume: 印刷中 Issue: 5

    • DOI

      10.1111/jne.12472

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] メダカ視索前野のNpbニューロンの遺伝子発現と機能2018

    • Author(s)
      菊池結貴子、大久保範聡
    • Organizer
      新学術領域「性スペクトラム」第2回領域会議
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] メダカのメス特異的Npbニューロンの遺伝子発現プロファイルと機能の解析2018

    • Author(s)
      菊池結貴子、大久保範聡
    • Organizer
      日本比較内分泌学会第43回大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] メス特異的に活性化されるメダカのペプチド産生ニューロンの制御機構と機能2018

    • Author(s)
      菊池結貴子、大久保範聡
    • Organizer
      新学術領域「性スペクトラム」第1回領域会議
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Sex steroid responsive and sexually plastic neuron in the medaka brain2017

    • Author(s)
      菊池結貴子、大久保範聡
    • Organizer
      Asian Sex Differentiation Network
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] メダカにおけるメス特異的なペプチド産生ニューロンの性ステロイド応答性と性的可逆性2017

    • Author(s)
      菊池結貴子、大久保範聡
    • Organizer
      日本比較内分泌学会第42回大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] メダカにおけるメス特異的な性ステロイド応答性ペプチドニューロン2016

    • Author(s)
      菊池結貴子、大久保範聡
    • Organizer
      日本比較内分泌学会第41回大会
    • Place of Presentation
      北里大学相模原キャンパス(神奈川県相模原市)
    • Year and Date
      2016-12-09
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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