2018 Fiscal Year Annual Research Report
Somatic cell epigenetics and gonadal sexual plasticity in fish
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16H04981
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
太田 耕平 九州大学, 農学研究院, 准教授 (10585764)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
Mohapatra Sipra 愛媛大学, 南予水産研究センター, 助教(特定教員) (80715441)
C Tapas 愛媛大学, 南予水産研究センター, 助教(特定教員) (70715440)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 性的可塑性 / エピジェネティクス / 性転換 / 魚類 / 生殖幹細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までの研究成果を元に、性転換モデル魚のホシササノハベラを用いて、卵と精子の起源となる生殖幹細胞とそれを支持する体細胞からなる特定の細胞群(起源細胞群)を分取し、これらの細胞群の特性や遺伝子発現パターンを解析した。その結果、生殖幹細胞ではoct4 (pou5f1)に加え、生殖系列の細胞で特徴的に認められるnanos3などの遺伝子が発現していた。一方、sox9bを発現する未分化体細胞については生殖幹細胞同様にoct4遺伝子の発現が認められた。すなわち、生殖幹細胞および未分化体細胞はいずれも幹細胞関連遺伝子のoct4を発現していることが明らかとなった。生殖腺組織を用いた網羅的遺伝子発現解析の結果、oct4遺伝子に加えて、同じく幹細胞関連遺伝子のsox2の発現が明らかとなり、両遺伝子は各種エピジェネティクス関連遺伝子などとともに卵巣から精巣への性転換過程で発現が上昇していた。また、性ステロイドホルモン合成に関する遺伝子発現については、cyp19a1を始めとするエストロゲン合成系の遺伝子群の著しい低下と、cyp11bを始めとするアンドロゲン合成系の遺伝子群の上昇によるダイナミックなステロイド合成系の転換（シフト）が確認され、ステロイド分泌パターンの変化が生殖幹細胞および未分化体細胞の性的可塑性および卵巣と精巣への分化のための生殖腺内における細胞環境要因として関与すると予想された。一方、メダカ(小型モデル魚・雌雄異体魚)を用いたエストロゲン受容体遺伝子（ERβ2）のノックダウンおよび遺伝子欠失実験により、ERβ2が卵巣分化およびその後の卵巣維持に機能し、性分化時の生殖細胞においてはSDF1a/CXCR4bを介した生殖腺への細胞移動に直接的役割を果たすとともに、ERβ2の遺伝子ノックダウンがカルシウムイオン濃度の恒常性不全による細胞死をもたらすことを見出した。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(2 results)
