サカナ（胎生発生真骨魚類）にゲノムインプリンティングは存在するか？

Research Project

Project/Area Number	21K19237
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 43:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
Research Institution	Yokohama City University
Principal Investigator	木下哲横浜市立大学, 木原生物学研究所, 教授 (60342630)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	飯田敦夫名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (90437278)
Project Period (FY)	2021-07-09 – 2024-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000) Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000) Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords	エピジェネティクス / ゲノムインプリンティング / 胎生魚類 / インプリンティング / 胎生魚 / インプリント遺伝子 / コンフリクト仮説
Outline of Research at the Start	胎生発生する生物を対象とした学説では、母体内での胎仔の成長に関して、オス親の利益が自分の子供を大きくすることであるのに対し、メス親の利益は、栄養資源を節約し自分の子供を小さくすることであると説明される。この利害の対立から、オス・メス由来の対立遺伝子が、その子供で異なる発現を示すことが想定されている。本研究では、胎生を獲得したグーデア科の魚類を用いて、こうした対立遺伝子が存在するかどうかを検証する。
Outline of Annual Research Achievements	ゲノムインプリンティングは、対立遺伝子のオス・メスの由来に従って、遺伝子発現が決定される現象である。進化の過程で胚への栄養供給を巡るオス・メスのせめぎ合いの結果、片親性の遺伝子発現が獲得されたと考えられている。こうした現象は、母胎中に子を宿す、哺乳動物と被子植物においてその詳細が研究されており、DNAメチル化などのエピジェネティックな制御機構が明らかになっている。胎生昆虫においても、オス由来のゲノムが脱落するゲノムインプリンティングに類似の現象が知られている。しかしながら胎生は、進化の過程で複数の分類群で独立に出現しており、包括的な理解には、より多くの生物種での解析が必要となる。本研究では、孵化した稚魚が母胎内で外敵から守られつつ「栄養リボン」を通じて母体から栄養獲得するグーデア科胎生魚を対象とした。偽胎盤組織である「栄養リボン」からのトランスクリプトーム解析によって顕著に発現するCubam receptorの遺伝子を同定した。同受容体は、エンドサイトーシスと関連した進化的に保存された受容体であり、栄養リボンが消化管由来で似たような機能を果たしていることを示唆するものである（Iida et al., 2021）。今後、引き続きインプリント遺伝子の検証をすることによって、魚類を加えた生物種間比較解析により、ゲノムインプリンティングの多様性進化にも多大なる知見を与えると考えられる。