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メダカの脳機能における性差の逆転機構の解明

Publicly Offered Research

Project AreaMolecular mechanisms for establishment of sex differences.
Project/Area Number 23132505
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

大久保 範聡  東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (10370131)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2012: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
Fiscal Year 2011: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
Keywords性差 / 性的可逆性 / 脳 / メダカ
Outline of Annual Research Achievements

魚類は種々の行動パターンや内分泌パターンに顕著な性差を示すこと、性成熟後でも性が逆転し得ることから、脳機能の性差における可逆性のメカニズムを解析する上で格好の研究モデルである。これまでに我々は、メダカの脳内で発現に性差を示す遺伝子の探索を行い、脳でオス特異的あるいはメス特異的に発現する遺伝子群を単離・同定してきた。それらの遺伝子群の中には、脳機能の性的可逆性のメカニズムを理解する上で、特に重要であると考えられる数種類の遺伝子が含まれていた。そこで本研究では、それらの遺伝子の機能、作用機序、制御機構を解析することで、脳機能の性差の構築メカニズムおよび逆転メカニズムを明らかにすることを目的とした。
今年度の主要な研究成果としては、単離・同定された遺伝子の一種であるsoulの発現が、エストロゲンによって促進されるメカニズムが明らかとなったことが挙げられる。soulの転写開始点の上流331-345塩基対の位置にフルサイトのエストロゲン応答配列(ERE)(配列:GGGTCAcacTGACAT)が存在し、エストロゲンはこのEREを介してsoulの転写活性を直接的に促進することが明らかとなった。また、このEREの左右いずれのハーフサイトが欠けても、エストロゲンへの応答性を示さなくなることも明らかとなった。このようなメカニズムによって、soulはメスで高い発現を示すものと考えられた。
また近年、様々な動物種でのゲノムデータベースが整備されつつあることを受けて、それらの情報を用いて、改めてsoulの分子系統解析を行った。その結果、この遺伝子はsoulの真のメダカオーソログではなく、これまでに報告のなかった新規のヘム結合タンパク質であることが明らかとなった。そこで、この遺伝子をheme-binding protein 3(hebp3)と命名した。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] a novel member of the heme-binding protein gene family, is expressed in the medaka meninges with higher abundance in females due to a direct stimulating action of ovarian estrogens2013

    • Author(s)
      Nakasone K, Nagahama Y, Okubo K
    • Journal Title

      Endocrinology

      Volume: 154 Issue: 2 Pages: 920-930

    • DOI

      10.1210/en.2012-2000

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sex differences in the expression of vasotocin/isotocin, gonadotropin-releasinghormone, and tyrosine and tryptophan hydroxylase family genesin the medaka brain.2012

    • Author(s)
      Kawabata Y
    • Journal Title

      Neuroscience

      Volume: 218 Pages: 65-77

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2012.05.021

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Female-specific target sites for both oestrogen and androgen in theteleost brain.2012

    • Author(s)
      Hiraki T, Takeuchi A, Tsumaki T, Zempo B, KandaS, Oka Y, Nagahama Y, Okubo K.
    • Journal Title

      Proceedings of the Royal Society B Biological Sciences

      Volume: 279 Issue: 1749 Pages: 5014-5023

    • DOI

      10.1098/rspb.2012.2011

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 魚類の脳の性成熟機構に関する研究2013

    • Author(s)
      大久保範聡
    • Organizer
      平成25年度日本水産学会春期大会
    • Place of Presentation
      東京海洋大学品川キャンパス(東京都)
    • Year and Date
      2013-03-29
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Sexually dimorphic estrogen and androgen signaling in the brain of a teleost fish, medaka2012

    • Author(s)
      Kataaki Okubo
    • Organizer
      7th Congress of the Asia and Oceania Society for Comparative Endocrinology
    • Place of Presentation
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • Year and Date
      2012-03-05
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] メダカの脳における性ステロイド作用系の性差2011

    • Author(s)
      大久保範聡
    • Organizer
      シンポジウム「沖縄県における水棲動物生殖の基礎と応用」
    • Place of Presentation
      海洋博覧会記念公園管理財団総合研究センター(沖縄県)
    • Year and Date
      2011-12-10
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks] 生殖行動における、メスの脳とオスの脳の違いをメダカで発見

    • URL

      http://www.a.u-tokyo.ac.jp/topics/2012/20121017-1.html

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks] メスの脳だけに存在する性ホルモン受容部位

    • URL

      http://www.a.u-tokyo.ac.jp/pr-yayoi/56.pdf

    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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