The significance of existence of ghrelin in non-mammals: a new effect of ghrelin on gastrointestinal tract, and construction of gene modified animals in non-mammalian vertebrates.

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K07478
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Morphology/Structure
• Research Institution: National Cardiovascular Center Research Institute
• Principal Investigator: Kaiya Hiroyuki 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (40300975)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 今野 紀文 富山大学, 学術研究部理学系, 講師 (50507051)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: グレリン / モチリン / グレリン受容体 / モチリン受容体 / 遺伝子欠損動物 / メダカ / 魚類

Outline of Final Research Achievements

In this study, KO Xenopus tropicalis lacking the ghrelin gene, and KO medaka lacking the ghrelin receptor or motilin receptor genes (GHSR-LR-KO and MLNR-KO) were generated. GHSR-LR-KO showed a decrease in food intake. In addition, RNA-seq analysis of MLNR-KO showed that gene expression of SMAD3, pvalb-1, NCCRP1, StAR in the kidney, and growth hormone, prolactin, luteinizing hormone and gametocyte-specific factor-1 in the brain were down-regulated. Thus, it is suggested that the ghrelin/GHS-R system is involved in feeding regulation, while the MLN/MLN-R system is involved in water and electrolyte metabolism, hematopoiesis, immunity, steroid hormone production and reproductive function in Medaka.

Free Research Field

比較内分泌学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

グレリンやそのファミリーホルモンであるモチリンの非哺乳類、両生類や魚類における存在意義はまだ不明な点が多い。本研究ではゲノム編集技術（TALEN）によりネッタイツメガエル、メダカにおいてノックアウト（KO）個体を作出し、個体レベルでの遺伝子欠損の影響を調べた。その結果、メダカにおいてグレリン・GHS-R系は摂食調節に、モチリン・MLN-R系は水・電解質代謝、造血、免疫、ステロイドホルモン産生、生殖機能に関わっている可能性が示唆され、哺乳類と類似する点、相相違する点があることが明らかとなった。特にモチリンは哺乳類において消化管運動調節のみが知られており、生体における新たな生理的役割が示唆された。