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メダカノンコーディングRNAから翻訳されるペプチドによる行動制御機構解析

Publicly Offered Research

Project AreaMultifaceted Proteins: Expanding and Transformative Protein World
Project/Area Number 21H05708
Research Category

Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Transformative Research Areas, Section (III)
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

横井 佐織  北海道大学, 薬学研究院, 助教 (10772048)

Project Period (FY) 2021-09-10 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Keywordsショートペプチド / ミエリン / メダカ / 行動 / lncRNA / 新規ペプチド
Outline of Research at the Start

まず、変異体における行動異常の原因を明らかにするために、中枢神経系に解剖学的な異常が見られるかどうかを調べる。組織上の異常が見られない場合は、神経活動に応じて発現が上昇するc-fosのmRNAのin situ ハイブリダイゼーションを行うことで、野生型と比べて異常な活性化を示す脳領域の同定を目指す。また、脳から得られたRNAを用いてトランスクリプトーム解析を行い、発現変動が見られる遺伝子を同定する。これらの遺伝子発現レベルでの解析に加え、oZwiにタグを付けたゲノム編集メダカを作製し、oZwiから作られるペプチドの細胞内局在を明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

前年度に確立した、oZwiAの終止コドン直前にFLAG配列をノックインしたメダカを用い、抗FLAG抗体を用いた免疫染色を行ったところ、Black Gold染色によるミエリン可視化と同様の発現パターンが確認された。したがって、oZwiAはミエリンに発現するタンパク質であることが明らかになった。また、抗FLAG抗体を用いた免疫沈降によりoZwiAと結合するタンパク質を取得したため、現在質量分析を依頼中である。oZwiAと結合するタンパク質が明らかになれば、これまで明らかになっていなかったoZwiの分子挙動が明らかになると考えられる。
また、これまでに作出していたoZwi変異体の脳からRNAを抽出し、RNAseq解析を行うことで、oZwi変異がどのような遺伝子の転写に影響を与えているかを検証した。その結果、シナプス小胞関連の遺伝子転写量がoZwi変異体において減少していることが明らかになった。したがって、oZwi変異体の行動異常は神経伝達異常による可能性が考えられた。
oZwiBに関しては、uORFとoZwiBのORFを含むエキソン部分を欠失させたメダカをCRISPR/Cas9法を用いて作製することに成功した。当該個体はオープンフィールドテストにおいて野生型と同程度の不安様行動を示し、総移動距離にも有意な差が検出されなかった。したがって、メダカの行動制御においてはoZwiAが重要である可能性が高い。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] UPA-Seq-Based Search Method for Functional lncRNA Candidates2022

    • Author(s)
      Yokoi Saori、Nakagawa Shinichi
    • Journal Title

      Methods in molecular biology (Clifton, N.J.)

      Volume: 2509 Pages: 269-278

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-2380-0_16

    • ISBN
      9781071623794, 9781071623800
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Quantifying Social Interactions in Medaka Fish2022

    • Author(s)
      Yokoi Saori、Isoe Yasuko、Wang Mu-Yun、Daimon Masahiro、Okuyama Teruhiro、Takeuchi Hideaki
    • Journal Title

      Behavioral Neurogenetics

      Volume: 181 Pages: 93-105

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-2321-3_7

    • ISBN
      9781071623206, 9781071623213
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comparative Perspectives on the Function of Oxytocin in Fish and Mammals2022

    • Author(s)
      Yokoi Saori、Young Larry J.、Takeuchi Hideaki
    • Journal Title

      Spectrum of Sex

      Volume: - Pages: 135-150

    • DOI

      10.1007/978-981-19-5359-0_8

    • ISBN
      9789811953583, 9789811953590
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The cell type‐specific ER membrane protein UGS148 is not essential in mice2021

    • Author(s)
      Takahashi Osamu、Tanahashi Mayuko、Yokoi Saori、Kaneko Mari、Yanaka Kaori、Nakagawa Shinichi、Maita Hiroshi
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume: 27 Issue: 1 Pages: 43-60

    • DOI

      10.1111/gtc.12910

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] メダカの恋愛学2022

    • Author(s)
      横井佐織
    • Organizer
      第38回 国際生物学賞記念シンポジウム "魚の生物学:その生態、進化と発生"
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] メダカを用いたmalat1の機能解析2022

    • Author(s)
      横井 佐織, 水戸 麻里, 岩崎 信太郎, 中川 真一
    • Organizer
      日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] メダカの魚型物体に対する接近行動の解析2022

    • Author(s)
      横井 佐織
    • Organizer
      日本動物学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Functional analysis of the farp1_2 expressed specifically in the brain of medaka2022

    • Author(s)
      Kumi Sakurai, Shuntaro Inoue, Koki Nagamori, Shinichi Nakagawa, Saori Yokoi
    • Organizer
      The 28th Japanese Medaka and Zebrafish Meeting
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis of the molecular basis of animal behavioral personality in medaka2022

    • Author(s)
      Tsuyoshi Tanaka, Kiyoshi Naruse, Yasuhiro Go, Shoji Tatsumoto, Atsushi Toyoda, Takafumi Katsumura, Shinichi Nakagawa, Saori Yokoi
    • Organizer
      Neuro2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Functional analysis of the farp1_2 expressed especially in the brain of medaka2022

    • Author(s)
      Kumi Sakurai, Shuntaro Inoue, Koki Nagamori, Shinichi Nakagawa, Saori Yokoi
    • Organizer
      Neuro2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Physiological function analysis of Hmgn2 in medaka fish2022

    • Author(s)
      Yume Masaki, Shinichi Nakagawa, Saori Yokoi
    • Organizer
      Neuro2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 配偶者選択におけるオキシトシンの性的二形性2021

    • Author(s)
      横井佐織
    • Organizer
      日本動物学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規クローズドコロニー系統メダカを用いた不安様行動における個性の分子神経基盤解析2021

    • Author(s)
      田中豪,成瀬清,郷康広,辰本将司,豊田敦, 勝村啓史, 中川真一, 横井佐織
    • Organizer
      小型魚類研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

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Published: 2021-10-22   Modified: 2023-12-25  

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