2020 Fiscal Year Research-status Report
皮膚付属器のホルモン応答性の部域差を創出する分子基盤の解明
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20K06721
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
竹内 栄 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (20226989)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ニワトリ / 羽形成 / 性差 / ホルモン制御 / プロラクチン / 甲状腺ホルモン / メラノコルチン系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
鳥類の羽は哺乳類の毛と同様に，ケラチンを産生・蓄積した表皮細胞の死細胞で構成された皮膚付属器である。ニワトリの鞍羽は，雛と成鳥メスはユーメラニン色，成鳥オスはフェオメラニン色を呈する。一方，胸羽は雛と成鳥メスはフェオメラニン色，成鳥オスはユーメラニン色を呈する。この色分布の違いで，雛と成鳥メスは保護色（逆影）を，成鳥オスは性的掲示の婚姻色を表す。本研究はこのニワトリの羽をモデル系として用い，皮膚付属器の性差形成の分子機構の解明を目的とする。
本研究のこれまでの解析から，上記フェオメラニン分布とASIP class 1 mRNAの発現分布が完全一致すること，成鳥オスにE2を投与して体色をメス化させるとASIP class 1 mRNAの発現パターンもメス化することが明らかになっている。これは，E2が鞍と胸の羽包でASIP class 1 プロモーターを正反対に制御している可能性を示唆する。従って，この仕組みを解明すれば，皮膚付属器の性ホルモンに対する応答性の部域差を生み出す分子基盤が明らかになると考えた。そこで本年度はまず，ASIP class 1 のプロモーター解析コンストラクトを作製し，HEK293T細胞におけるE2応答性を調べた。その結果，予想通り当該プロモーターはE2応答性を示さず，上記の現象が羽髄細胞に含まれる因子によるものであることが示唆された。
一方，E2は局所的な甲状腺ホルモンの濃度制御を介して鞍羽の雌雄差形成に関与していることが示唆されていたことから，羽包における局所性甲状腺ホルモン濃度制御系に影響を与えうるプロラクチンシグナル系についても解析を行った。その結果，羽包における活性型甲状腺ホルモン濃度がプロラクチンによる直接的制御，もしくは成長因子の働きを介した間接的制御を受けることが初めて示唆された。
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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
当初の研究計画では，トサジドリを使ったRNA-seq解析を行う予定にしていたが，コロナ禍で，トサジドリの入手ができなかった。そのため，転写因子の網羅的比較解析ができていない。しかし，入手可能なチャンキーを使用してRNA-seqを行うことで，遅羽遺伝子解析を進めることができ，羽包内の甲状腺ホルモン濃度を制御する仕組みの一端が明らかとなったから。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は，羽髄細胞を用いたASIP class 1プロモーターの解析を行い，in vivo系を反映する系の確立を図る。また，この解析過程で，新規甲状腺ホルモン受容体を同定したのでその機能解析も行う。さらに，E2とプロラクチン，メラノコルチン，甲状腺ホルモンの各系のクロストークについても解析を進める。
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| Causes of Carryover |
予定していたトサジドリがコロナ禍のため入手できなかったため，予定したRNA-seqができなかったため。本年度は別ルートから入手して実施予定である。
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