多機能性ＧｎＲＨペプチド神経系の生物機能に関する統合的研究

2012 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20247005
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 岡 良隆 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70143360)
• Project Period (FY): 2008-04-08 – 2013-03-31
• Keywords: 神経科学 / 生理学 / 脳・神経 / 動物 / 生理活性

Research Abstract

（1）GnRHニューロンの生理機能の解析｡　この利点を活かし、GnRHニューロンのGFPトランスジェニックメダカを用いて3種のGnRHニューロンすべての電気生理学・形態学的特徴の解析を行った。HPG軸の中心要素であるGnRH1ニューロンではエピソディックな自発電気活動と毎日の産卵周期に関連した周期的活動が見られることを証明した。また、神経修飾作用に密接に関係するGnRH3ニューロンの規則的自発活動の調節や、GnRHペプチドによる神経回路の修飾を生理学的に解析するのに最適な実験系として、キンギョ、ドワーフグーラミー、メダカなどの脳の特長を活かした、intactに近い脳のin vitro実験系を開発しGnRH,、ドーパミンや各種ペプチドによる嗅球及び視蓋の神経回路における神経修飾現象を解析した。
（2）キスペプチンニューロンなどの生理機能の解析。　メダカではKiss1ニューロンが性ステロイド受容体をもちフィードバックの標的となっていることがわかり、最近kiss1発現ニューロン特異的にGFPを発現する世界初のトランスジェニックメダカの作成にも成功した。抗GFP抗体やキスペプチン特異抗体を用いた免疫組織化学を行って脳内キスペプチン神経回路について詳細に解析した。また、キスペプチンニューロンに関する電気生理学的解析も行った。
（3）ペプチドニューロンの機能解析のための遺伝子改変・トランスジェニックメダカの開発と応用。3種のGnRHニューロンやキスペプチンニューロン及び下垂体ゴナドトロピン細胞を特異的に可視化したり、カルシウムイメージング、時期・細胞特異的破壊や遺伝子ノックアウトを行ったりするための遺伝子改変ないしトランスジェニックメダカを作成し、それらを用いた形態学・生理学・行動学実験により、様々なペプチド神経系が形成する神経回路の機能･形態解析を推進した。

Current Status of Research Progress

Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] A neural mechanism underlying mating preferences for familiar individuals in medaka fish. (2014)
  • Author(s): Okuyama, T. Yokoi, S., Abe, H., Isoe, Y., Suehiro, Y., Imada, H., Tanaka, M., Kawasaki, T., Yuba, S., Taniguchi, Y., Kamei, Y., Okubo, K., Shimada, A. Naruse, K., Takeda, H., Oka, Y., Kubo, T., and Takeuchi, H.
  • Journal Title: Science Volume: 343 Pages: 91-94
  • DOI: 10.1126/science.1244724
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Whole brain-pituitary in vitro preparation of the transgenic medaka (Oryzias latipes) as a tool for analyzing the differential regulatory mechanisms of LH and FSH release. (2014)
  • Author(s): Karigo, T., Aikawa, M., Kondo, C., Abe, H., Kanda, S., and Oka, Y.
  • Journal Title: Endocrinology Volume: 155 Pages: 536-547
  • DOI: 10.1210/en.2013-1642
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sexually dimorphic expression of the sex chromosome-linked genes cntfa and pdlima in the medaka brain. (2014)
  • Author(s): Maehiroa, S., Takeuchib, A., Yamashitab, J., Hiraki, T., Kawabata, Y., Nakasone, K., Hosono, K., Usami, T., Paul-Prasanth, B., Nagahama, Y., Oka, Y., Okubo, K.
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications Volume: 445 Pages: 113-119
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.01.131
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Anatomical distribution of sex steroid hormone receptors in the brain of female medaka (2013)
  • Author(s): Zempo, B., Kanda, S., Okubo, K., Akazome, Y., and Oka, Y.
  • Journal Title: Journal of Comparative Neurology Volume: 521 Pages: 1760-1780
  • DOI: 10.1002/cne.23255
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Neuropeptide RFRP inhibits the pacemaker activity of terminal nerve GnRH neurons (2013)
  • Author(s): Umatani, C., Abe, H., and Oka, Y.
  • Journal Title: Journal of Neurophysiology Volume: 109 Pages: 2354-2363
  • DOI: 10.1152/jn.00145.2012
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Expression and putative function of kisspeptins and their receptors during early development in medaka (2013)
  • Author(s): Hodne, K., Weltzien, F.-A., Oka, Y., and Okubo, K.
  • Journal Title: Endocrinology Volume: 154 Pages: 3437-3446
  • DOI: 10.1210/en.2013-1065
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Burst generation mediated by cholinergic input in terminal nerve-gonadotrophin releasing hormone neurones of the goldfish (2013)
  • Author(s): Kawai, T., Abe, H., and Oka, Y.
  • Journal Title: Journal of Physiology-London Volume: 591 Pages: 5509-5523
  • DOI: 10.1113/jphysiol.2013.258343
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Neuroanatomical evidence that kisspeptin directly regulates isotocin and vasotocin neurons. (2013)
  • Author(s): Kanda, S., Akazome, Y., Mitani, Y., Okubo, K., and Oka, Y.
  • Journal Title: PLosOne Volume: 8 Pages: e62776
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0062776
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structure, synthesis, and phylogeny of kisspeptin and its receptor. (2013)
  • Author(s): Kanda, S., and Oka, Y.
  • Journal Title: Kisspeptin Signaling in Reproductive Biology Volume: 784 Pages: 9-26
  • DOI: 10.1007/978-1-4614-6199-9_2
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Neurobiological study of fish brains gives insights into the nature of gonadotropin-releasing hormone 1-3 neurons (2013)
  • Author(s): Karigo, T., and Oka, Y.
  • Journal Title: Frontiers in Endocrinology Volume: 4 Pages: 177
  • DOI: 10.3389/fendo.2013.00177.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dopaminergic neuromodulation of synaptic transmission between the mitral and granule cells in the teleost olfactory bulb (2012)
  • Author(s): Kawai, T., Abe, H., and Oka, Y.
  • Journal Title: Journal of Neurophysiology Volume: 107 Pages: 1313-1324
  • DOI: 10.1152/jn.00536.2011
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Time-of-day dependent changes in GnRH1 neuronal activities and gonadotropin mRNA expression in a daily spawning fish, medaka (2012)
  • Author(s): Karigo, T., Kanda, S., Abe, H., Okubo, K., and Oka, Y.
  • Journal Title: Endocrinology Volume: 153 Pages: 3394-3404
  • DOI: 10.1210/en.2011-2022
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Female-specific target sites for both estrogen and androgen in the teleost brain (2012)
  • Author(s): Hiraki, T., Takeuchi, A., Tsumaki, T., Zempo, B., Kanda, S., Oka, Y., Nagahama, Y., and Okubo, K.
  • Journal Title: Proceedings of the Royal Society. B, Biological sciences Volume: 279 Pages: 5014-5023
  • DOI: 10.1098/rspb.2012.2011
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Steroid sensitive kiss2 neurones in the goldfish: evolutionary insights into the duplicate kisspeptin gene-expressing neurones. (2012)
  • Author(s): Kanda, S., Karigo, T., and Oka, Y.
  • Journal Title: Journal of Neuroendocrinology Volume: 24 Pages: 897-906
  • DOI: 10.1111/j.1365-2826.2012.02296.x.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Evolutionary insights into the steroid sensitive kiss1 and kiss2 neurons in the vertebrate brain. (2012)
  • Author(s): Kanda, S., and Oka, Y.
  • Journal Title: Frontiers in Genomic Endocrinology Volume: 3 Pages: 1-10
  • DOI: 10.3389/fendo.2012.00028
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Identification of a novel transglutaminase gene is differentially expressed between the sexes in the medaka brain (2014)
  • Author(s): Maehiro, S., Oka, Y., Okubo, K.
  • Organizer: The 7th AOSCE
  • Place of Presentation: Keelung
  • Year and Date: 20140318-20140323
• [Presentation] Neurobiological analysis of dopaminergic inhibition in the HPG axis regulation. (2013)
  • Author(s): Karigo, T., Oka, Y.
  • Organizer: The 43th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • Place of Presentation: San Diego
  • Year and Date: 20131109-20131113
• [Presentation] Morphological analysis of the early development of GnRH neuron systems in the EGFP-expressing transgenic medaka lines (2013)
  • Author(s): Takahashi, A., Islam, S., Akazome, Y., Abe, H., Okubo, K., Oka, Y.
  • Organizer: The 43th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • Place of Presentation: San Diego
  • Year and Date: 20131109-20131113
• [Presentation] 生殖・性行動調節にかかわる脳部位における性差 (2013)
  • Author(s): 岡良隆
  • Organizer: 日本動物学会第84回大会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 20130926-28
• [Presentation] メダカの配偶者選択の分子神経基盤 (2013)
  • Author(s): 奥山輝大、横井佐織、阿部秀樹、磯江泰子、末廣勇司、今田はるか、島田敦子、川崎隆史、弓場俊輔、谷口善仁、亀井保博、田中実、成瀬清、武田洋幸、岡良隆、久保健雄、竹内秀明
  • Organizer: 日本動物学会第84回大会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 20130926-28
• [Presentation] 性ステロイド感受性を示すKiss1 ニューロンの電気生理学的解析 (2013)
  • Author(s): 長谷部政治、神田真司、島田洋之、岡良隆
  • Organizer: 日本動物学会第84回大会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 20130926-28
• [Presentation] 生殖の中枢制御に関わるペプチドニューロン系の研究 (2013)
  • Author(s): 岡良隆
  • Organizer: 日本動物学会第84回大会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 20130926-20130928
• [Presentation] 終神経GnRH ニューロンが視覚神経回路に及ぼす作用の解析 (2013)
  • Author(s): 馬谷千恵、阿部秀樹、岡良隆
  • Organizer: 日本動物学会第84回大会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 20130926-20130928
• [Presentation] RFRP ニューロンの自発活動とGnRH1 ニューロン発火抑制に関する電気生理学的解析 (2013)
  • Author(s): 貝瀬峻、神田真司、岡良隆
  • Organizer: 日本動物学会第84回大会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 20130926-20130928
• [Presentation] GnRH neurons involved in central regulation of reproduction and reproductive behavior (2013)
  • Author(s): Oka, Y.
  • Organizer: 2013 Gordon Research Conference
  • Place of Presentation: West Dover
  • Year and Date: 20130817-20130825
  • Invited
• [Presentation] 生殖の中枢制御の鍵を握るキスペプチンとその受容体GPR54を発現するニューロンへの新たな生理学的アプローチ (2013)
  • Author(s): 岡良隆
  • Organizer: 第10回GPCR研究会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20130510-20130511
  • Invited
• [Presentation] Functional and evolutionary diversity of vertebrate kisspeptin neuron systems (2013)
  • Author(s): Kanda, S and Oka, Y.
  • Organizer: Hiroshi and Aya Irisawa Memorial Award Symposium, The 90th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
  • Place of Presentation: Tokyo
  • Year and Date: 20130327-20130329
  • Invited
• [Presentation] 脊椎動物キスペプチン神経系の進化と未知の機能 (2013)
  • Author(s): 神田真司、岡良隆
  • Organizer: 東京大学大気海洋研究所共同利用研究集会
  • Place of Presentation: 柏
  • Year and Date: 2013-06-22
  • Invited
• [Presentation] gpr54-1-EGFP Transgenic Medaka - a New Approach towards the Understanding of Novel Functions of Kisspeptin Neurons (2012)
  • Author(s): Kanda, S., Nakajo, M., Lee, J., Oka, Y.
  • Organizer: The 2nd World Conference on Kisspeptin Signaling in the Brain
  • Place of Presentation: Tokyo
  • Year and Date: 20121106-09
  • Invited
• [Presentation] Embryonic Expression and Function of Kisspeptins and their Receptors in a Teleost Fish, medaka (2012)
  • Author(s): Okubo, K., Hodne, K., Kanda, S., Shimada, H., Oka, Y., Weltzien, F.A.
  • Organizer: The 2nd World Conference on Kisspeptin Signaling in the Brain
  • Place of Presentation: Tokyo
  • Year and Date: 20121106-09
• [Presentation] Electrophysiological and Morphological Analysis of Kiss1 Neurons in Trasgenic Medaka, Oryzias latipes (2012)
  • Author(s): Shimada, H., Kanda, S., Akazome, Y., Abe, H., Okubo, K., Oka, Y.
  • Organizer: The 2nd World Conference on Kisspeptin Signaling in the Brain
  • Place of Presentation: Tokyo
  • Year and Date: 20121106-09
• [Presentation] Effects of Kisspeptins on LH Secretion and GnRH1 Neuronal Activities in Goldfish and Medaka (2012)
  • Author(s): Karigo, T., Uenoyama, Y., Oishi, S., Fujii, N., Mitani, Y., Kanda, S., Oka, Y.
  • Organizer: The 2nd World Conference on Kisspeptin Signaling in the Brain
  • Place of Presentation: Tokyo
  • Year and Date: 20121106-09
• [Presentation] Generation of kiss1 Knockout Medaka using Efficient New Genetic Tools, TALENs (2012)
  • Author(s): Takahashi, A., Kanda, S., Akazome, Y., Oka, Y.
  • Organizer: The 2nd World Conference on Kisspeptin Signaling in the Brain
  • Place of Presentation: Tokyo
  • Year and Date: 20121106-09
• [Presentation] Steroid Sensitive Hypothalamic Kiss1 Neurons in Medaka do not Co-express NKB or DYN (2012)
  • Author(s): Zempo, B., Kanda, S., Akazome, Y., Oka, Y.
  • Organizer: The 2nd World Conference on Kisspeptin Signaling in the Brain
  • Place of Presentation: Tokyo
  • Year and Date: 20121106-09
• [Presentation] Kiss2 may Activate Receptors for Neuropeptide FF (NPFF) / RF Amide Related Peptide (RFRP) in Medaka (2012)
  • Author(s): Akazome, Y., Yamamoto, E., Oka, Y.
  • Organizer: The 2nd World Conference on Kisspeptin Signaling in the Brain
  • Place of Presentation: Tokyo
  • Year and Date: 20121106-09
• [Presentation] Inhibitory Regulation of GnRH3 Neurons by RFRP Neurons in Medaka (2012)
  • Author(s): Nakane, R., Kanda, S., Oka, Y.
  • Organizer: The 2nd World Conference on Kisspeptin Signaling in the Brain
  • Place of Presentation: Tokyo
  • Year and Date: 20121106-09
• [Presentation] Neuroanatomical evidence for direct kisspeptin regulation of vasotocin and isotocin neurons (2012)
  • Author(s): S. Kanda, Y. Oka
  • Organizer: The 42th Annual Meeting of the Society for Neuroscience 2012
  • Place of Presentation: New Orleans
  • Year and Date: 20121013-20121017
• [Presentation] Neuropeptide RFRP inhibits the pacemaker activity of extrahypothalamic GnRH neurons (2012)
  • Author(s): C. Umatani, H. Abe, Y. Oka
  • Organizer: The 42th Annual Meeting of the Society for Neuroscience 2012
  • Place of Presentation: New Orleans
  • Year and Date: 20121013-20121017
• [Presentation] RFRPによる終神経GnRHニューロン発火活動抑制作用の解析 (2012)
  • Author(s): 馬谷千恵、阿部秀樹、岡良隆
  • Organizer: 第35回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 20120918-21
• [Presentation] 終神経GnRHペプチドニューロン細胞塊におけるGnRHニューロン間結合様式 (2012)
  • Author(s): 阿部秀樹、西川穂高、末次翔太、岡良隆
  • Organizer: 第35回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 20120918-21
• [Presentation] メダカにおける、メスの配偶者選択行動の神経機構 (2012)
  • Author(s): 奥山輝大、横井佐織、阿部秀樹、末廣勇司、今田はるか、田中実、川崎隆史、谷口善仁、亀井保博、島田敦子、成瀬清、武田洋幸、岡良隆、久保健雄、竹内秀明
  • Organizer: 第35回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 20120918-20120921
• [Presentation] 終神経ＧｎＲＨニューロンにおけるコリン作動性入力を介したバースト活動の誘起 (2012)
  • Author(s): 河合喬文、阿部秀樹、岡良隆
  • Organizer: 第35回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 20120918-20120921
• [Presentation] 絶食によるメダカ視床下部NPYニューロンのNPY mRNA発現変動 (2012)
  • Author(s): 北原翔一、神田真司、岡良隆
  • Organizer: 日本動物学会第83回大会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 20120913-20120915
• [Presentation] 生殖中枢制御に対するドーパミンを介した抑制作用に関する神経生物学的解析 (2012)
  • Author(s): 苅郷友美、岡良隆
  • Organizer: 日本動物学会第83回大会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 20120913-15
• [Presentation] キスペプチン受容体発現ニューロンのGFP標識による未知のキスペプチン機能の探索 (2012)
  • Author(s): 神田真司、李惇馥、岡良隆
  • Organizer: 日本動物学会第83回大会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 20120913-15
• [Presentation] ガラニン受容体を介したキスペプチン誘導性黄体形成ホルモン分泌の抑制的 調節機構 (2012)
  • Author(s): 家田菜穂子、上野山賀久、山本恵理、岡良隆、杉原稔、小野幸輝、諏訪牧子、石井寛高、加藤昌克、尹成珠、佐久間康夫、前多敬一郎、束村博子
  • Organizer: GPCR研究会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20120512-20120512
• [Remarks] 生体情報学研究室
  • URL: http://www.biol.s.u-tokyo.ac.jp/users/naibunpi/lab.html
• [Remarks] 東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻
  • URL: http://www.bs.s.u-tokyo.ac.jp/index.html