2022 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular Mechanism of Asexual and Sexual Reproduction in Enchytraeid
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17K07417
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
野呂 知加子 日本大学, 医学部, 客員教授 (80311356)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 菜穂子 日本大学, 生物資源科学部, 准教授 (00509515)
斎藤 稔 日本大学, 文理学部, 教授 (20318330)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 再生 / 無性生殖 / 有性生殖 / ヤマトヒメミミズ / ミサカヒメミミズ / 網羅的分子比較解析 / ゲノム解析 / シミュレーションモデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、砕片分離と再生による無性生殖を行うヤマトヒメミミズ（ヤマト）と、有性生殖のみ行う近縁種ミサカヒメミミズ（ミサカ）との比較解析により、次の2つの課題を解明し、再生・生殖のしくみを分子レベルで明らかにすることを目的とする。1. 砕片分離と無性生殖の分子メカニズム 2. 有性生殖のスイッチおよび誘導物質の実体。最終年度は、網羅的分子解析を行った。
1) ヤマトの全ゲノム解析：有性化効率が高いヤマト3クローンのうち、1クローンの100個体よりゲノムDNAを抽出した。本科研費を元に先進ゲノム解析支援に採択され、遺伝研にて全ゲノム解析が進行中である。推定ゲノムサイズは約2.7Gbp、BLASTサーチをかけられるようになり、これまでに得られたヤマトESTと突き合わせてみたところ、配列はかなり一致していた。
2) プロテオミクス比較解析：ヤマト砕片分離に関わる前後（頭尾）勾配物質について、これまでの研究結果から神経ペプチドが想定されたので、2種のミミズをそれぞれ前半と後半に切断し、各サンプルから、分子量10,000以下の画分を抽出し、LC-MS質量分析によるプロテオミクス解析を行った。その結果、それぞれのサンプルから200-300種類のペプチドが検出された。特に、ヤマト後半に利尿ホルモンDH44およびMsx1(Hox7)が検出された。
3)メタボロミクス比較解析：2種のミミズをメタボロミクス比較解析にかけたところ、ヤマトでグルタチオン代謝やポリアミン代謝系が亢進していることが示唆された。特にプトレシン、スペルミジンが高い値を示したので、その代謝物であるスペルミンや、プトレシン合成酵素であるオルニチンデカルボキシラーゼ（ODC）の阻害剤をヤマトに与え、成長、砕片分離、有性化への影響を調べている。ヤマトEST中にはODCやグルタチオン代謝に関わるGST遺伝子配列があることがわかった。
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