Identification and analysis of lipophilic ligands for the nuclear receptor essential for planarian sexualization
| Project/Area Number |
19H03256
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 44040:Morphology and anatomical structure-related
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
関 まどか 岩手大学, 農学部, 助教 (20700488)
坂元 君年 弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (50361465)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2019: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
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| Keywords | 核内受容体 / プラナリア / カンテツ / 脂溶性リガンド / 生殖様式転換 / 有性化 / 脂質性リガンド |
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| Outline of Research at the Start |
分化多能性幹細胞を持つ自由生活性の扁形動物であるプラナリアは、無性生殖が可能であり、必要な時に生殖器官を分化して有性生殖も行なうことができる。自然界では環境要因の変化が刺激となり有性化に必須な機構がオンになることで、分化多能性幹細胞から生殖器官への分化の休眠状態が打破されるが、これまで有性化に必須な機構は不明であった。申請者は環境刺激ではなく化学物質の刺激でプラナリアを有性化する系を用いて、ついに必須な分子機構として核内受容体Dr-NHR1の関与をつきとめた。本研究では、この核内受容体に対する脂溶性リガンドとその合成酵素遺伝子の同定を行ない、また、脂溶性リガンドの産生制御機構を明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
A nuclear receptor, Dr-nhr1 (Dugesia ryukyuensis - nuclear hormone receptor 1) was identified as a gene essential for reproductive mode switching in planaria. It was expected that the mechanism involved in Dr-NHR1 may also act in parasitic flatworms. This study aimed to (1) identify Dr-NHR1 receptor lipophilic ligands and (2) identify Dr-nhr1 orthologs in the parasitic flatworm Fasciola sp. We established a bioassay system for examining Dr-NHR1 receptor lipophilic ligands, and identified seven lipid-soluble compounds that could be candidates. We also obtained three Dr-nhr1 ortholog candidate genes that are rapidly up-regulated during metamorphosis from Miracidium, the asexual generation to NEJ, the early stage of the sexual generation in Fasciola sp.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
一見まったく異なるように見えるプラナリアとカンテツの生殖様式転換現象であるが、本研究によってプラナリアと吸虫カンテツに共通した分子機構として核内受容体Dr-NHR1の関与がより強く示唆された。系統的にプラナリアが寄生性扁形動物の起源であることを踏まえると、プラナリアにおいて獲得された生殖様式転換機構が寄生性扁形動物の繁栄の原動力となっているという生物学的にユニークな仮説を提唱できる。その成果の先には世界規模で問題となっている吸虫類による健康被害の軽減に利用できるという社会への波及効果がある。
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Report
(4 results)
Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Sex-Inducing Activities of the Land Planarian Bipalium nobile Extract Fractions, Obtained Using Bioassay-Guided Fractionation, in the Freshwater Planarian Dugesia ryukyuensis2021
Author(s)
Makoto Kitamura, Hiroyuki Tanaka, Yurie Horiguchi, Sayaka Manta, Ikuma Saito, Hisashi Iwaya, Hikaru Okamoto, Nanna Nagao, Yumi Yanagihara, Yu Taguchi, Rei Tezuka, Takanobu Maezawa, Kiyono Sekii, Kazuya Kobayashi
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Journal Title
Zoological science
Volume: 38
Issue: 6
Pages: 544-557
DOI
NAID
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Peer Reviewed
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