Identification and analysis of lipophilic ligands for the nuclear receptor essential for planarian sexualization

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H03256
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 44040:Morphology and anatomical structure-related
• Research Institution: Hirosaki University
• Principal Investigator: Kobayashi Kazuya 弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (50360110)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 関 まどか 岩手大学, 農学部, 助教 (20700488) ; 坂元 君年 弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (50361465)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 核内受容体 / プラナリア / カンテツ / 脂溶性リガンド

Outline of Final Research Achievements

A nuclear receptor, Dr-nhr1 (Dugesia ryukyuensis - nuclear hormone receptor 1) was identified as a gene essential for reproductive mode switching in planaria. It was expected that the mechanism involved in Dr-NHR1 may also act in parasitic flatworms. This study aimed to (1) identify Dr-NHR1 receptor lipophilic ligands and (2) identify Dr-nhr1 orthologs in the parasitic flatworm Fasciola sp. We established a bioassay system for examining Dr-NHR1 receptor lipophilic ligands, and identified seven lipid-soluble compounds that could be candidates. We also obtained three Dr-nhr1 ortholog candidate genes that are rapidly up-regulated during metamorphosis from Miracidium, the asexual generation to NEJ, the early stage of the sexual generation in Fasciola sp.

Free Research Field

発生・生殖生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

一見まったく異なるように見えるプラナリアとカンテツの生殖様式転換現象であるが、本研究によってプラナリアと吸虫カンテツに共通した分子機構として核内受容体Dr-NHR1の関与がより強く示唆された。系統的にプラナリアが寄生性扁形動物の起源であることを踏まえると、プラナリアにおいて獲得された生殖様式転換機構が寄生性扁形動物の繁栄の原動力となっているという生物学的にユニークな仮説を提唱できる。その成果の先には世界規模で問題となっている吸虫類による健康被害の軽減に利用できるという社会への波及効果がある。