“ステロイドホルモン系”の原始左右相称動物での黎明は、共生藻がもたらしたか？
| Project/Area Number |
22K19312
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 44:Biology at cellular to organismal levels, and related fields
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
坂本 竜哉 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (10294480)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永田 晋治 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (40345179)
濱田 麻友子 岡山大学, 自然科学学域, 准教授 (40378584)
坂本 浩隆 岡山大学, 自然科学学域, 准教授 (20363971)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 進化 |
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| Outline of Research at the Start |
ヒトなど後口動物のステロイドホルモン系の誕生における藻類の重要性に迫る。原始的な後口動物、珍無腸動物門が新設され、そのナイカイムチョウウズムシから、ステロイド受容体を我々は発見した。これこそ祖先型と思われ、脊索動物に収束している研究を変革させうる。既存にはない新奇の内因性リガンド活性も検出したが、この原料のコレステロールの共生藻による供給の可能性も示した。以上等から「後口動物の祖先は藻類を利用して『ステロイド系→視運動の制御』を獲得した」という仮説を立てた。これに、、リガンド同定等で挑む。明らかにする機能的原点は普遍性に繋がり、本系の分化の研究～内分泌学全体へインパクトがある。
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| Outline of Annual Research Achievements |
原始的な後口動物、珍無腸動物門が新設された。そのナイカイムチョウウズムシから、生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン（GnRH）系とともに、無脊椎動物で初めてグルコ/ミネラルコルチコイド・プロゲステロン・アンドロゲンの受容体族（SR）を同定した。祖先型と思われる。また、ムチョウウズムシの脂質の粗抽出画分にリガンド活性がみられた。新奇の原始リガンドが存在すると思われる。このリガンドの基のコレステロールを本種も持つが、合成に必要な遺伝子は欠損している。無腸ウズムシでは栄養の光合成産物と同様、体内に共生している藻類が供給している可能性がある。栄養の利用を統合制御するために、このグルココルチコイドの誕生というシンギュラリティの連鎖となったのかもしれない。進化の過程でのシンギュラリティは、共生等で他生物がもたらした?と妄想している。低温で生殖巣の発達が見られ、生殖細胞マーカーである nanos の発現が増加した。この時、SRの発現も増加した。共生藻からの主な供給物であるグルタミンやコレステロールを分解するglutaminase と hormone-sensitive lipase も増加した。以上の発現の相関から、低温では共生藻から供給される栄養の代謝が活性化することにより、性成熟が進行し、SRは、環境による代謝の変化を制御していると考えられる。これこそが基盤的機能かもしれない。一方、後口動物におけるGnRHの祖先型機能は、直接的に性成熟である可能性が示された。現在、この数百の細胞からなる中枢神経系の原型に、1細胞トランスクリプトームを駆使し、構成細胞の固有特性やGnRH神経ネットワークなど細胞・分子基盤を包括的に解明しようとしている。非モデル生物でも１細胞トランスクリプトーム、遺伝子編集による機能解析が急速に行われている。実際、当実験所に採用した中村は前左右相称動物の有櫛動物や刺胞動物で成果を挙げている。
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Report
(2 results)
Research Products
(24 results)
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[Journal Article] Evolutionary differentiation of androgen receptor is responsible for sexual characteristic development in a teleost fish2023
Author(s)
Y. Ogino, S. Ansai, E. Watanabe, M. Yasugi, Y. Katayama, H. Sakamoto, K. Okamoto, K. Okubo, Y. Yamamoto, I. Hara, T. Yamazaki, A. Kato, Y. Kamei, K. Naruse, K. Ohta, H. Ogino, T. Sakamoto, S. Miyagawa, T. Sato, G. Yamada, M. Baker & T. Iguchi
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Journal Title
Nature communications
Volume: 14
Issue: 1
Pages: 1428-1428
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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