2022 Fiscal Year Research-status Report
性フェロモンにより誘起される生殖内分泌・性行動の神経回路解明
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19K16304
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
梶山 十和子 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 研究員 (00757130)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ゼブラフィッシュ / 性フェロモン / 嗅覚 / 嗅上皮 / 内分泌 / 神経ペプチド / アトラス / データベース |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（1）嗅覚受容体の同定 ゼブラフィッシュにおいて性フェロモン17,20β-PSには二つの受容体候補遺伝子があり、その二つが同一の嗅細胞において共発現することを示唆するデータが得られていた。本年度は嗅上皮におけるシングルセルRNAシークエンス解析により、性フェロモン受容体遺伝子の発現を詳細に解析した。その結果、二つの性フェロモン受容体候補遺伝子が実際に同一の細胞に発現していることが明らかになった。
（2）行動・内分泌の変化の同定 前年度までに作出した性フェロモン受容体ノックアウトフィッシュ複数系統について育成を行った。また、性フェロモン刺激によるゼブラフィッシュの内分泌の変化を検出するための実験系の構築に取り組んだ。具体的には、下垂体における性腺刺激ホルモンのReal-time PCRによる定量、血中の性ステロイドホルモンの質量分析による定量の方法を検討した。
（3）神経回路の解明 性フェロモンにより活性化されるニューロン群の性質を調べるためには、目的のニューロン群に発現するマーカー遺伝子の同定が重要である。しかし、ゼブラフィッシュにおいては、マーカー遺伝子の探索に有用な、成魚の脳における遺伝子発現アトラスが整備されていない。そこで、ゼブラフィッシュの成魚脳における38種類の神経ペプチドおよび、神経伝達物質マーカー遺伝子の発現場所を網羅的に可視化し、断面ごとにまとめた。さらにこのデータをもとに、これまで一つの神経核とされていた領域内に、神経ペプチドの発現が異なる2つ以上の領域がある箇所を複数見出し、神経亜核として提案した。また、ゼブラフィッシュ視床下部の神経ペプチド発現をマウスの発現と比較し、類似した発現パターンを示す神経核を複数見出した。以上の内容を論文にまとめ、投稿、プレプリントの公開を行った。また、結果の全スライドグラスのデジタルデータを参照しやすいデータベースとして公開した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、嗅上皮のシングルセルRNAシークエンスデータの活用によりこれまで確証が得られなかった嗅覚受容体の共発現について確かめることができた。また、神経ペプチドの発現アトラスの論文を完成させ投稿することができ、データベースについても共同研究によりスムーズに構築・公開することができたため、おおむね順調に進展しているとした。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は最終年度となるため、性フェロモン刺激による行動・内分泌の変化を定量することに集中して取り組む。これまで、ノックアウトフィッシュの性行動解析において変化を見出すことができなかったため、内分泌の変化の測定に切り替えることで、ゼブラフィッシュにおける性フェロモンの機能を解明したい。内分泌の変化に関しては、これまでは精液量の測定を試みていたが、ばらつきが大きく有意な差を検出することができなかったため、内分泌カスケードのより上流に当たるLHや性ステロイドホルモンの定量へと方法を変更する。何らかの機能を見出すことができれば、これまでに取得したデータと合わせて論文の作成へと進みたい。
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| Causes of Carryover |
今年度は論文の執筆と投稿作業に最も時間を割いたため、実験試薬等消耗品の購入額が減少した。来年度は論文の執筆作業がないため実験を多く行えること、ホルモン量の測定等比較的高額な外注実験を多く予定していることから、ここでまとめて研究費を使用したい。
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| Remarks |
ゼブラフィッシュ成魚の脳における神経ペプチド発現のデータベース
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