2018 Fiscal Year Annual Research Report
The study for the function of the AR gene and a candidate of its transcription factors in amphibians
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15K07137
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
中村 正久 早稲田大学, 理工学術院総合研究所(理工学研究所), その他(招聘研究員) (40130025)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 性決定因子 / 遺伝子ノックイン / 遺伝子ノックアウト / アンドロゲン / アンドロゲン受容体 / 転写調節領域 / 転写調節因子 / ツチガエル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脊椎動物の性決定遺伝子はヒト、ツメガエル、メダカ、コイなどで報告されている。しかし、これらの遺伝子は転写調節因子や分泌蛋白質をコードしている。ステロイドとその受容体は雌雄差形成に重要であることはよく知られているが性決定に関わるという報告はない。ツチガエル（両生類）は同種に２つの性決定様式（XY型とZW型）をもつユニークな動物である。当研究室は、ツチガエルのアンドロゲン受容体（AR）遺伝子が性（X,Y,Z,W）染色体にあること、W染色体のW-AR遺伝子は逆位が原因で殆ど発現せず、Z-AR遺伝子導入雌（ZW）胚は卵精巣を形成する。また、アンドロゲンの閾値濃度（0.2ng/ml）以下では性転換せず、それ以上では雌が雄になる（Oike et al., 2016）。また、Z-AR遺伝子導入雌（ZW）胚は卵精巣を形成する。しかし、その胚を低濃度（0.2ng/ml）のアンドロゲン含水で飼育すると精巣を形成する（Oike et al., 2016）。次に、CRISPR/Cas9システムでZ-AR遺伝子をノックダウンした雌（ZW）胚を、性転換を引き起こすアンドロゲン濃度で飼育してもその胚は性転換せず、卵巣を形成した（Oike et al., 2017）。これらの結果を基に我々は、アンドロゲンとARがツチガエルの雄決定因子であると断定した。次にAR遺伝子の転写調節因子を探索するため、殆ど発現しないW-ARと正常に発現するZ-AR遺伝子の転写調節領域の塩基配列を比較することによって、塩基の変異で影響を受ける可能性がある転写因子結合部位を調べた。その結果、CREB, CDXA, SRY, GATA1, GATA2, MZF1, TATA, HFH2, P300E201, CEBPA, CAP等の結合が影響を受ける可能性を見出した。これらの成果から我々は、研究目的を達成したと考えている。
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