2020 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Spectrum of the Sex: a continuity of phenotypes between female and male |
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| Project/Area Number |
17H06432
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
宮川 信一 東京理科大学, 基礎工学部生物工学科, 准教授 (30404354)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 源 和歌山県立医科大学, 先端医学研究所, 教授 (80174712)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| Keywords | 性決定 / 爬虫類 / 温度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
カメTRPV4及びTRPM8をゼノパス卵母細胞に強制発現させ、薬剤および温度応答を計測した。その結果、TRPM8は低温刺激によって活性化されることがわかり、卵殻表面への薬剤塗布実験で使用したアゴニスト及びアンタゴニストに対する応答も確認した。カメTRPV4においては、安定した温度応答の結果は得られなかったものの、TRPM8と同様に薬剤応答は確認された。昨年実施したHEK293細胞を用いた時と同様に、細胞膜の安定性などが原因と考えられるが、HEK293細胞に比べれば良好な結果が得られているため、今後はXenopus卵母細胞を用いての条件検討をおこなっていく。カメ胚やヒョウモントカゲモドキ胚に対するアデノ随伴ウイルスによる遺伝子操作実験も進めている。カメ胚では、既知の雄マーカー遺伝子であるDMRT1を生殖腺でノックダウンすることで、オス産生温度の孵卵条件でも生殖腺の片方あるいは両方が卵巣に分化した個体が得られた。しかし今回実施したインジェクション方法では胚の生存率が数%と低く、ノックダウンによる性決定・性分化遺伝子のスクリーニングや機能解析のためにはさらなる条件検討が必要である。そこでヒョウモントカゲモドキ胚を用いて実験したところ、インジェクション後の胚の生存率が5割を超える方法を確立できた。この方法をカメ胚に応用するとともに、ヒョウモントカゲモドキ胚の温度依存型性決定に関与する遺伝子を解析する手法が確立できたと考えている。さらに、メタボローム解析では、温度感受期の生殖腺において特定の代謝産物の蓄積量に雌雄差があることを昨年度までに見いだしていたが、その代謝物の蓄積量をLC-MS分析によって解析し、温度感受期のオス生殖腺ではメスよりも高蓄積する傾向を確認できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
カメ胚やヒョウモントカゲモドキ胚に対する遺伝子操作技術が確立できたことは、性決定の鍵因子に対する機能解析を推進するうえで大きな前進である。
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| Strategy for Future Research Activity |
オミクス（トランスクリプトーム解析およびメタボローム解析）で得られた温度依存型性決定の鍵因子候補あるいはその関連遺伝子の機能解析を、アデノ随伴ウイルスによる遺伝子操作実験により進めていく。初代培養系や器官培養系などを駆使して、TRPを発現して温度に応答する細胞の同定を目指し、温度による代謝状態の変化と性分化の関連を解明する。
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