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Egg envelopes derived from maternal liver in teleost

Research Project

Project/Area Number 19K06744
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 44040:Morphology and anatomical structure-related
Research InstitutionJosai University

Principal Investigator

Sano Kaori  城西大学, 理学部, 准教授 (70612092)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 神田 真司  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (50634284)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords卵膜形成の仕組み / ZPタンパク質 / コリオン / 組換えタンパク質作製 / zona pellucida / 卵膜形成 / 魚類卵膜 / 発現場所の変化 / zp遺伝子 / 卵膜合成機構 / 真骨魚類 / 組換えタンパク質 / 遺伝子発現場所の変化
Outline of Research at the Start

魚類の卵膜は元来卵細胞が合成していたが、その進化過程で合成場所が肝臓へと移行したことが知られている。このようなダイナミックな変化が起きた機構を検証するためにはまだ解明されていない、魚類の卵膜形成メカニズムを理解する必要がある。本申請では、新たに構築する、蛍光ラベルしたZP組換えタンパク質を用いて卵膜形成の過程をリアルタイムに観察する分子レベルのin vitro 実験系と、トランスジェニックやノックアウトから解析する個体レベルの遺伝学的手法の両方を用いてこの問いの解明を目指す。

Outline of Final Research Achievements

The egg envelope, the structure that surround the egg of teleost, is composed of the zona pellucida (ZP) protein. It is known that the organ forming the egg envelope has undergone a change from the oocytes themselves to the maternal liver during the evolution of teleost. Such a dynamic change is expected to be accompanied by many changes, such as "a change in the ZP gene expression site," "the mechanism of ZP protein transport from the liver to the ovary," and "the mechanism of egg membrane formation with ZP transported from outside the egg cell. However, the present study suggests the possibility that this can be accomplished only by "a change in the ZP gene expression site.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

真骨魚類の卵膜だけでなく、哺乳類を含む四肢動物の透明帯、鳥類の卵黄膜、両生類の卵膜もzona pellucida (ZP)タンパク質で構成されている。このように、ZPタンパク質は広く保存されているタンパク質であることから、その詳細な卵膜形成の仕組みを理解することは、重要である。さらに、真骨魚類の進化において卵膜を形成する器官が卵細胞から母体の肝臓へと大きな変化を遂げている。本研究において、非常に複雑な変化に見えるこのような現象が、実は遺伝子の発現場所の転換のみで達成できた可能性を示した。これは生物の進化過程で起きた様々な転換を理解するひとつの例となると考えている。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Lineage‐specific evolution of zona pellucida genes in fish2022

    • Author(s)
      Sano Kaori、Shimada Sho、Mibu Hideki、Taguchi Mizuki、Ohsawa Takasumi、Kawaguchi Mari、Yasumasu Shigeki
    • Journal Title

      Journal of Experimental Zoology Part B: Molecular and Developmental Evolution

      Volume: 338 Issue: 3 Pages: 181-191

    • DOI

      10.1002/jez.b.23122

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cubam receptor-mediated endocytosis in hindgut-derived pseudoplacenta of a viviparous teleost <i>Xenotoca eiseni</i>2021

    • Author(s)
      Iida Atsuo、Sano Kaori、Inokuchi Mayu、Nomura Jumpei、Suzuki Takayuki、Kuriki Mao、Sogabe Maina、Susaki Daichi、Tonosaki Kaoru、Kinoshita Tetsu、Hondo Eiichi
    • Journal Title

      Journal of Experimental Biology

      Volume: - Pages: 242613-242613

    • DOI

      10.1242/jeb.242613

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Expression and antimicrobial activity of liver-expressed antimicrobial peptides in the ovaries of the viviparous teleost Xenotoca eiseni2021

    • Author(s)
      Iida Atsuo、Nakai Risako、Yoshida Junki、Sano Kaori、Hondo Eiichi
    • Journal Title

      Fish &amp; Shellfish Immunology

      Volume: 118 Pages: 405-410

    • DOI

      10.1016/j.fsi.2021.09.029

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 卵巣由来zona pellucida (ZP)で卵膜を形成するゼブラフィッシュは 血中に存在するZPで卵膜を形成する能力も備える2021

    • Author(s)
      渡邊花菜、神田真司、佐野香織
    • Organizer
      第92回 日本動物学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 魚類の卵膜は先に形成されたものほど最外層側になる ~そのメカニズムの解明~2021

    • Author(s)
      渡邊花菜、神田真司、佐野香織
    • Organizer
      第7回 ユニーク会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] メダカとゼブラフィッシュの肝臓由来および卵巣由来リコンビナントZPの作製2020

    • Author(s)
      渡邊花菜、高橋希望、神田真司、佐野香織
    • Organizer
      日本動物学会 第91回大会 2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 非モデル魚のシステムをモデル魚上で遺伝子工学的手法により模倣する2020

    • Author(s)
      藤森
    • Organizer
      日本動物学会 第91回大会 2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] メダカとゼブラフィッシュの肝臓由来および卵巣由来リコンビナントZPの作製2020

    • Author(s)
      渡邊花菜、神田真司、佐野香織
    • Organizer
      日本動物学会 関東支部会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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