2000 Fiscal Year Annual Research Report
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10102001
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| Research Institution | Grant-in Aid for Specially Promoted Research (2) |
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Principal Investigator |
浦野 明央 北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (00142232)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安東 宏徳 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (60221743)
伊藤 悦朗 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (80203131)
阿部 周一 北海道大学, 理学部, 助教授 (80125278)
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| Keywords | サケ / 回遊 / 神経ホルモン / GnRH / バソトシン / 遺伝子プログラム / 本能行動 |
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| Research Abstract |
サケの産卵回遊は生殖に関わる本能行動であり,その発現は視床下部-下垂体を中心とする神経内分泌系により制御されている.その分子機構の解明を目指す本研究は,「視床下部ニューロンが産生する神経ホルモンは,下垂体-生殖腺系を中心とする内分泌系を介して生殖腺の成熟を促進させるとともに,中枢ニューロンに作用し行動発現のための動機づけに関わる」という仮説を,分子レベルで検証することを眼目として進められてきた.今年度に得られた以下の成果は,視床下部ニューロンが,神経ホルモンを情報分子として,産卵回遊に関わる神経系と内分泌系の機能を同調させていることを明確にするものである.
産卵回遊にともなうホルモン遺伝子の発現変動とその生理学的意義(浦野):大槌川および石狩川のサケを対象として,海から川に入り遡上しようとする時の遺伝子発現の変動を解析するための試料を採取し解析した.またモデル系としてサクラマスを選びGnRH感受性の年周変動を解析した.なお,同一個体から得た試料について,なるべく多くのホルモンと転写因子のmRNAを定量するためにリアルタイムPCR法を導入した.得られたデータは,北洋のシロザケの脳が7月初めの産卵回遊開始時にGnRH感受性を持ち始めることを示唆するものであった.
標的細胞におけるGnRHの作用機序と可溶性グアニル酸シクラーゼ(安東):標的細胞におけるGnRHの作用機序は,中枢と下垂体でそれほど異なるものではないと考えられるので,下垂体の生殖腺刺激ホルモン遺伝子の転写調節機構をモデル系として,転写調節因子SF-1とPit-1の動態を解析した.また可溶性グアニル酸シクラーゼの脳内における発現を明らかにした.
神経ホルモンによる中枢ニューロンの活動制御の光学的解析(伊藤):インビトロ脳標本からイメージングによってニューロンの活動を記録し,脳の動機づけレベルを決めていると思われる同定ペプチド産生ニューロンに特徴的な細胞内Ca^<2+>の変動パターンを見出した.
DNAチップを用いそシロザケ系群を判別することが可能になったことを付記しておく.
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[Publications] Taniyama,S.: "Effects of GnRH analogue on expression of genes encoding GH/PRL/SL family and Pit-1/GHF-1 in the pituitaries of pre-spawning sockeye salmon"General and Comparative Endocrinology. 118(3). 418-424 (2000)
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[Publications] Salam,MD.A.: "Immunohistochemical analysis of pituitary cells in pre-spawning chum salmon."Zoological Sciences. 17(6). 805-819 (2000)
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[Publications] Higa,M.: "Quantitative analysis of fushi tarazu factor 1 homolog mRNAs in the pituitary of salmon at different pre-spawning stages."Biology of Reproduction. 63. 1756-1763 (2000)
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[Publications] Kitahashi,T.: "Micro data logger analyses of homing behavior of chum salmon in Ishikari bay."Zoological Sciences. 17(9). 1247-1253 (2000)
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[Publications] Sato,S.: "Genetic variations among Japanese populations of chum salmon inferred from the nucleotide sequences of the mitochondrial DNA control region."Zoological Science. 18(6). 99-106 (2001)
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[Publications] Saito,D.: "Effects of sexual maturation and osmoregulatory capacity on expression of vasotocin gene in pre-spawning chum salmon."Zoological Sciences. (in press). (2001)
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[Publications] Ando,H.: "Signal transduction pathways and transcription factors in the gonadotropin- releasing hormone-stimulated gonadotropin subunit gene expression"Comparative Biochemistry and Physiology. (in press). (2001)
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[Publications] Higa,M.: "Expression of Pit-1 and fushi tarazu factor 1 homolog genes in the pituitary of pre-spawning chum and sockeye salmons."Comparative Biochemistry and Physiology. (in press). (2001)
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[Publications] 浦野明央: "行動の分子生物学:サケの回遊行動を支配するホルモンと遺伝子"シュプリンガー・フェアラーク東京. 162 (2000)
