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FGF‐Wntシグナル経路を介したプラナリア有性化による配偶子産生制御機構の解明

Publicly Offered Research

Project AreaMechanisms regulating gamete formation in animals
Project/Area Number 26114501
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 InstitutionHirosaki University

Principal Investigator

小林 一也  弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (50360110)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥14,820,000 (Direct Cost: ¥11,400,000、Indirect Cost: ¥3,420,000)
Fiscal Year 2015: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
Fiscal Year 2014: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
Keywords配偶子産生 / 分化多能性幹細胞 / 生殖様式 / FGF-Wntシグナル / プラナリア
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、FGF-Wntシグナル経路を介したプラナリア有性化による配偶子産生制御機構の解明を目的として、①有性化を引き起こすWnt分子の同定、②有性化制御遺伝子の同定、③FGF-Wntシグナル経路で働く有性化因子の同定を行った。
研究項目①はほぼ達成しており、卵巣分化を抑制しているWnt(Dr-wntA)、精巣分化を抑制しているWnt(Dr-wntP1)、そして卵黄腺分化に関与しているWnt(Dr-wntP3、Dr-wnt11-2)を同定した。有性状態の獲得には卵巣、精巣、そして卵黄腺の分化すべてが起こることが重要であることがわかったので、卵巣Wnt、精巣Wnt、そして卵黄腺Wntの3遺伝子に関してトリプルノックダウンを無性個体で起こすと有性化を引き起こせられると考えて検証中である。
研究項目②に関しては、無性系統、無性化可能な有性系統、無性化不能な有性系統間のトランスクリプトーム解析を行った。特に、無性化が可能であるかどうかの違い以外では区別が困難である有性2系統が異なる集団とみなされたことは、その生物学的相違が発現している遺伝子の相違として反映されている可能性がある。有性2系統間のDEG 中には、無性化可能な有性系統で高発現遺伝子は165 contigs、無性化不能な有性系統で高発現遺伝子は39 contigsがあった。これらの遺伝子は生殖様式転換に関与している可能があり、今後、これらの中に有性化制御遺伝子が含まれているかを検証していく。
研究項目③もほぼ達成しており、有性化活性が卵黄腺に由来するという発見と先行研究で明らかとなった有性化因子の物性の情報を前提にして、メタボローム解析によってその候補化合物を32種に絞り込むことに成功している。現在、有性化を引き起こすことのできる物質の組み合わせを検証中である。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Reproductive strategies in planarians: Insights gained from the bioassay system for sexual induction in asexual Dugesia ryukyuensis worms.2016

    • Author(s)
      T. Maezawa, M. Ishikawa, H. Okamoto, K. Kobayashi
    • Journal Title

      In “Reproductive and Developmental Strategies” eds by K. Kobayashi, T. Kitano, Y. Iwao, M. Kondo, Springer Japan

      Volume: 未定

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Light and electron microscopic studies of intestinal epithelium in Notoplana humilis (Plathlminthes, Polycladida): The contribution of mesodermal/gastrodermal neoblasts to intestinal regeneration.2015

    • Author(s)
      D. Okano, S. Ishida, S. Ishiguro, K. Kobayashi
    • Journal Title

      Cell Tissue Res.

      Volume: 362 Issue: 3 Pages: 3-3

    • DOI

      10.1007/s00441-015-2221-9

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Planarian D-amino acid oxidase is involved in ovarian development during sexual induction.2014

    • Author(s)
      Maezawa T, Tanaka H, Nakagawa H, Ono M, Aoki M, Matsumoto M, Ishida T, Horiike K, Kobayashi K.
    • Journal Title

      Mech of Development

      Volume: 132 Pages: 69-78

    • DOI

      10.1016/j.mod.2013.12.003

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] プラナリア生殖様式転換現象における精巣の重要性2016

    • Author(s)
      小林一也
    • Organizer
      第47回精子研究会
    • Place of Presentation
      秋田
    • Year and Date
      2016-06-04
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] プラナリア生殖器官分化に注目したWnt遺伝子の発現解析2015

    • Author(s)
      手塚 礼・織井秀文・小林一也
    • Organizer
      日本動物学会第86回新潟大会
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2015-09-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Yolk glands containing a large amount of tryptophan have a set of sex-inducing substances to fully sexualine asexual worms of Dugesia ryukyuensis2015

    • Author(s)
      K. Kobayashi
    • Organizer
      International Symposium of Flatworm Biology
    • Place of Presentation
      Oxford
    • Year and Date
      2015-08-04
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] プラナリアの生殖様式転換機構:有性化因子による無性生殖から有性生殖への誘導について2014

    • Author(s)
      小林一也
    • Organizer
      第60回日本寄生虫学会・日本衛生動物学会北日本支部合同大会
    • Place of Presentation
      盛岡
    • Year and Date
      2014-10-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] プラナリア生殖器官特異的に発現するアミノ酸輸送体ホモログの解析2014

    • Author(s)
      石川正樹・前澤孝信・小林一也
    • Organizer
      日本動物学会第85回仙台大会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2014-09-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 新奇プラナリア卵黄タンパク質について2014

    • Author(s)
      川瀬 摂・岩谷 尚・田中裕之・坂元君年・小林一也
    • Organizer
      日本動物学会第85回仙台大会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2014-09-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] プラナリア生殖器官分化に注目したß-カテニン遺伝子の機能解析2014

    • Author(s)
      前澤孝信・菊池康哉・織井秀文・小林一也
    • Organizer
      日本動物学会第85回仙台大会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2014-09-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] プラナリア生殖器官形成に注目したFGFR関連遺伝子の機能解析2014

    • Author(s)
      柳原由実・中川晴香・前澤孝信・梅園良彦・阿形清和・小林一也
    • Organizer
      日本動物学会第85回仙台大会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2014-09-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Tryptophan enhances the reproductive organs-specific expression level of an amino acid transporter homolog, Dr-slc38A9 in the sexual worms of Dugesia ryukyuensis.2014

    • Author(s)
      Ishikawa, M, Maezawa, T., Kobayashi, K.
    • Organizer
      The 1st Asian PlanNet Meeting
    • Place of Presentation
      Hong Kong
    • Year and Date
      2014-05-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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