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2012 Fiscal Year Annual Research Report

養殖魚の春季発動を制御する新規キスペプチンシステムに関する研究

Research Project

Project/Area Number 11F01406
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

松山 倫也  九州大学, 大学院・農学研究院, 教授

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) SETHU Selvaraj  九州大学, 大学院・農学研究院, 外国人特別研究員
Keywords春機発動 / 初回成熟 / マサバ / キスペプチン / GnRH / GtH / 養殖魚
Research Abstract

魚類の春機発動(初回成熟,Puberty)機構の理解およびその制御技術の開発は,基礎生物学上の重要性のとどまらず,水産増養殖への応用にとっても極めて重要である。例えば,初回成熟の開始までに多年月を要し,親魚の育成に要する時間,餌,労力,施設のコストなどがかさむようなクロマグロや大型ハタ類などで春機発動が制御可能となり,まだ小型のうちに成熟・産卵させることができれば,増養殖事業におけるメリットは計り知れない。
脊椎動物の性成熟を支配する脳-脳下垂体-生殖腺軸(BPG-axis)の活動は,春機発動の開始に伴い活性化すると考えられているが,魚類ではその詳細は明らかでない。これまでBPG-axisの最上位における生殖制御因子として生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)が知られていたが,近年,哺乳類において,GnRHの分泌を促して性成熟の引金を引く因子,キスペプチン(Kiss)が発見された。急速に進展している哺乳類でのKiss研究に比べ,魚類のKiss研究は少なく,現在,メダカ,ゼブラフィッシュ,キンギョ,フグやシーバスでの研究があるに過ぎず,その機能もほとんど明らかでない。本研究では,春機発動機構解明のための解析ツールと全生活史にわたる飼育実験系が整備されているマサバを用いて,期間内(平成23年9月~25年8月)に,KissによるGnRH制御機構,およびマサバへのKiss投与による春機発動促進効果を明かにする。本年度(平成24年4月~平成25年3月)は,以下の成果が得られた。
1)マサバへのKiss投与による成熟促進効果
産卵期前の未熟な生殖腺をもったマサバ雌雄成魚(2歳)に対して,合成したKiss-1(アミノ酸15個)およびKiss-2(アミノ酸12個)を,徐放作用のあるオスモティックポンプに封入し,腹腔内投与して45日後に取り上げた。その結果,Kiss-1投与した雄では精巣の成熟が促進され,排精に至った。また,Kiss-1投与した雌では卵黄形成の開始が起こっていた。一方,Kiss-2投与した雌雄いずれにおいても,生殖腺の成熟促進効果は認められなかった。
2)マサバ未成魚に対するKiss投与による春機発動促進効果
マサバの初回成熟前の0+魚を対象にして,合成Kiss-1(アミノ酸15個)およびKiss-2(アミノ酸12個)を,カカオバターに封入し,2週間間隔で3回筋肉内投与し,42日後に取り上げた。その結果,Kiss-1投与した雄では生殖腺指数(GsI)が上昇し,精子形成が促進された。一方,Kiss-1投与した雌,およびKiss-2投与した雌雄では,顕著な変化は認められなかった。これらの結果より,マサバではKiss-1が雄の春機発動を促進していることが明らかとなった.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

これまでの1年半で,1)雌の成熟・排卵過程における脳内KissおよびGnRH mRNAの発現解析,2)2種のKiss(Kiss-1,Kiss-2)産生細胞の脳内局在,3)マサバ親魚へのKiss投与による成熟促進効果,および4)マサバ未成魚に対するKiss投与による春機発動促進効果,等の成果が得られ,国際学会,国際学術誌を介して公表してきており,概ね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

現在,マサバ2種キスペブチンの受容体であるKiss1RおよびKiss2Rの遺伝子クローニングが終了した。今後は,KissRとGnRH産生細胞の共局在をin situ hybridizationで,また,2種Kissと2種KissRの親和性をジーンレポーターアッセイにより解析し,GnRHを介したKissの性成熟促進作用を明かにして行く予定である。

  • Research Products

    (5 results)

All 2012

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

  • [Journal Article] Molecular characterization and expression profiles of three GnRH formsin the brain and pituitary of adult chub mackerel (Scomber japonicus)2012

    • Author(s)
      Selvaraj S., et al.
    • Journal Title

      Aquaculture

      Volume: 356-357 Pages: 200-210

    • DOI

      DOI:10.1016/j.aquaculture.2012.05.015

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Increased expression of kisspeptin and GnRH forms in the brain of scombroid fish during final ovarian maturation and ovulation2012

    • Author(s)
      Selvaraj S., et al.
    • Journal Title

      Reprod. Biol. Endocrinol.

      Volume: 10 Pages: 64-74

    • DOI

      doi:10.1186/1477-7827-10-64

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Immunoreactivity of gonadotrophs (FSH and LH Cells) and gonadotropin subunit gene expression in the male chub mackerel Scomber japonicus pituitary during the reproductive cycle2012

    • Author(s)
      Nyuji M, Selvaraj S, et al.
    • Journal Title

      Zool. Sci.

      Volume: 29 Pages: 623-629

    • DOI

      doi:10.2108/zsj.29.623

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Neuroanatomical distribution of kisspeptin systems in the brain of the perciform scombroid fish (Scomber japonicus)2012

    • Author(s)
      Selvaraj S., et al.
    • Organizer
      2nd World Conference on Kisspept inSignaling in the Brain
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      2012-11-07
  • [Presentation] Identification and seasonal expression variations of two subtypes of kisspeptin recepters in a scombroid fish chuh mackerel2012

    • Author(s)
      Ohga H, Selvaraj S, et al.
    • Organizer
      2nd World Conference on Kisspept in Signaling in the Brain
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      2012-11-07

URL: 

Published: 2014-07-16  

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